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1

PROYECTO “ACCIONES PARA EL FORTALECIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE

MONITOREO DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS”

CONVENIO DE COORDINACIÓN INECC: INE/A1-010/2013

REPORTE FINAL

Noviembre 2014.

i

Participaciones

Universidad Tecnológica de León

Coordinación y supervisión:

M. en A. Claudia Bárcenas Blancarte

Revisión:

Ing. Jorge Alberto Mejía Lozano

Colaboración:

Diagnóstico, evaluación y calibración

M. A. Daniel López Vicuña

Ing. Oscar Quintanar Figueroa

Ing. César Gabriel Abad Mendoza

Ing. Alejandro Miguel

Bases de datos y capacitación

Ing. Sara Guadalupe Montiel Yáñez

M. en C. Cristina Ortuño Mojica

Ing. Francisco Hernández García

Lic. Rubén Pablo García Ortegón

Lic. Gabriela Cárdenas Cervantes

Lic. Ma. Guadalupe Tafoya Sandoval

Lic. Araceli Reyes Gómez

Lic. Jaira Yomayra Sánchez Leal

C. Ana Rosa Hernández Martínez

Lic. Sergio Núñez García

Lic. Adán Zermeño Reyes

TSU José de Jesús Elías Balderas

Representatividad de SMCA

M. en C. Heriberto Castillo González

Diagnóstico de los Sistemas de Información

M. en I. Gabriel Carpio Gómez

Ing. Daniel Alejandro Abularach Hernández

Ing. Javier Fuentes Rodríguez

Ing. Juan Felipe Miranda Rodríguez

Ing. Josué Rolando Flores Cortés

Ing. José León Rodríguez Piña

Ing. Laura Muñoz Aguilar

Instituto Nacional de Ecología y Cambio

Climático

Dra. María Amparo Martínez Arroyo

Directora General del INECC

Dr. Víctor Hugo Páramo Figueroa

Coordinador General de Contaminación y Salud

Ambiental

Colaboración:

Ing. Sergio Zirath Hernández Villaseñor

M en C. Ma. Tania López Villegas

Biól. Rodolfo Iniestra Gómez

Ing. Oscar Alfredo Fentanes Arriaga

Mat. Víctor Sánchez Rodríguez

Act. Ma. Guadalupe Tzintzun Cervantes

Ing. José Miguel Noyola Poblete

M. en C. Roberto Basaldud Cruz

Ing. Carmen Alejandra Sánchez Soto

Téc. José Juan Felipe Ángeles García

ii

Agradecimientos:

Agradecemos las facilidades y apoyo otorgado por los responsables y operadores de los Sistema de Monitoreo de

Calidad del Aire en los trabajos de campo realizados.

SMCA de Guadalajara

Mtra. Adriana Rodríguez Villavicencio

Directora de Gestión de Calidad del Aire

Ing. Edgar Blanco Gómez

Coordinador del SIMAJ

SMCA de Monterrey

I.Q.A. Armandina Valdez Cavazos

Directora de cambio climático

Everardo Villanueva Arzola

Responsable operativo

SMCA de Toluca

Q. Alejandra López Tinoco

Departamento de Monitoreo Atmosférico

Q. Carlos E. Aguirre Campuzano

Responsable de Monitoreo

SMCA de Mexicali y Tijuana

Ing. Saúl Guzmán García

Director de Gestión Ambiental

Biól. Alberto Raúl Tovar Gerardo

Departamento de Calidad del Aire

SMCA de Morelos

Biól. Noé Núñez González

Director general de Gestión Ambiental

Ing. Santiago Montes de Oca Villegas

Director de Calidad del Aire

SMCA de Hidalgo

Dra. Ivonne Cruz Jímate

Directora de Calidad del Aire

Ing. Miguel Ángel Callejas Trejo

Encargado de Monitoreo

SMCA Puebla

Ing. Francisco Solano Huitzil

Responsable de Calidad del Aire y Cambio Climático

Ing. Hugo Hernández García

Encargado de mantenimiento de estaciones

SMCA Tlaxcala

Lic. José Antonio Roldán Fuentes

Secretario Técnico de la Coordinación de Ecología

Ing. José Manuel Lobato Posadas


SMCA de Campeche

Ing. Víctor Manuel Arteaga Borges

Director de Calidad del Aire

Biol. Yesenia M. Cocom Poot

Operador de estación

SMCA de Oaxaca

Ing. Manuel Valdez Juárez

Dirección de Protección al Medio Ambiente

Isaac Hernández Cruz

Supervisor de servicios

iii

SMCA de Chiapas

Dr. José Alfredo Ruíz Samayoa

Subsecretario de Cambio Climático

Lic. Carlos Roblero Ortega


SMCA de Morelia

Ing. José Roberto Marín López

Operador

Biól. Roció Ballesteros López

Departamento de Mitigación de Cambio Climático

SMCA de Veracruz

Ing. César Gustavo Priego Salas

Director de Control y Prevención de la Contaminación

Ing. Mily Sánchez Castellanos

Monitoreo

SMCA de Yucatán

Ing. Luis Armando Ruíz Sosa

Dirección de Gestión Ambiental

Cynthia Barceló Baeza

Operador de la caseta

iv

Contenido

Abstract

i

Resumen ejecutivo

1

I. Introducción............................................................................................................... 20

II. Diagnóstico, calibración y reactivación de equipos en los SMCA.............................. 23

II.1

Resultados obtenidos con el diagnóstico, calibración y reactivación de los SMCA de las zonas

metropolitanas de Guadalajara, Monterrey, Hidalgo, Mexicali, Morelos, Puebla, Tijuana, Tlaxcala y

Toluca, con énfasis en los equipos de ozono y partículas......................................................................... 24

II.1.1 Estado de Operación de Analizadores de Gases y Partículas............................................................. 29

II.1.2 Estado de Operación de Sensores Meteorológicos............................................................................. 29

II.1.3

Estado de Operación de cada uno de los SMCA de Guadalajara, Monterrey, Hidalgo, Mexicali,

Morelos, Puebla, Tijuana, Tlaxcala y Toluca........................................................................................ 30

II.2

Resultados de la calibración de equipos de monitoreo, gases y partículas, así como el

fortalecimiento de capacidades a través de Capacitación en los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla,

Tlaxcala y Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.............................................. 32

II.2.1

Calibración de equipos de monitoreo, gases y partículas, de los SMCA de Hidalgo, Morelos,

Puebla, Tlaxcala y Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.......................... 32

II.2.2

Fortalecimiento de las habilidades a través de capacitación en los SMCA de Hidalgo, Morelos,

Puebla y Tlaxcala, así como de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y Veracruz...................... 35

II.2.3

Reporte de la Revisión y Estandarización de los Sistemas de Calibración de los SMCA que fueron

transportados a los laboratorios del INECC......................................................................................... 36

II.3

Conclusiones de las actividades realizadas en los SMCA y consideraciones para mejorar su

Operación........................................................................................................................................................ 37

III. Evaluación sistémica el desempeño del equipo de monitoreo.................................. 40

III.1 Actualización de la base de datos sistematizada e integrada de los SMCA y su descripción................ 40

III.1.1 Conformación de la base de datos....................................................................................................... 40

III.1.2 Equipos de Monitoreo que Operan Actualmente en los 40 SMCA...................................................... 44

III.1.3

Información sobre el Programa de Aseguramiento y Control de la Calidad de los Procesos del

SMCA, grado de validación y manejo de datos; así como su uso y difusión; Información sobre el

entorno físico de las estaciones y propuesta de clasificación de las mismas...................................... 45

III.1.4

Información sobre las necesidades de capacitación del personal; presupuesto asignado, personal a

cargo y línea de mando..................................................................................................................... 46

v

III.2

Base de datos sistematizada e integrada mediante el “Sistema de Inventario de Estaciones de

Monitoreo de la Calidad del Aire, SIEMCA”.................................................................................................. 47

III.2.1 Módulos Principales de la Aplicación................................................................................................... 49

1. Administración de SMCA................................................................................................................. 50

2. Administración de Estaciones............................................................................................ 51

3. Administración de Equipos............................................................................................................... 51

4. Administración de Actividades INECC............................................................................................. 52

5. Configuración del Sistema............................................................................................................... 52

6. Reportes........................................................................................................................................... 53

7. Generalidades del Sistema.............................................................................................................. 53

III.2.2 Productos entregados al INECC como parte del desarrollo................................................................. 54

III.2.3 Requerimientos óptimos para funcionamiento del SIEMCA................................................................ 54

III.2.4 Consideraciones para Actualización permanente de Base de Datos a través del SIEMCA................ 55

IV.

Evaluación de la necesidad de instalación de nuevas estaciones de monitoreo, así

como para mejorar la cobertura de las estaciones que conforman los SMCA......... 56

IV.1

Protocolo para validar la pertinencia de la ubicación de una estación de monitoreo o determinar su

posible reubicación........................................................................................................................................ 56

I. Objetivos del Monitoreo................................................................................................................................ 57

II. Tipos de Sitios de Monitoreo......................................................................................................................... 57

III. Selección de Sitios de Instalación de Equipos De Monitoreo...................................................................... 64

IV. Evaluación Técnica de Una Red de Monitoreo............................................................................................ 69

V. Remoción de Sitios de Monitoreo................................................................................................................. 80

VI. Consideraciones en la aplicación de Protocolo........................................................................................... 83

Bibliografía.......................................................................................................................................................... 84

IV.2

Análisis de cobertura de las estaciones que conforman los SMCA de las zonas metropolitanas de

Oaxaca, Morelos, Tlaxcala, Monterrey y Campeche..................................................................................... 85

I. Integración de información recopilada............................................................................................................. 85

II. Campos de Viento para la Zona Metropolitana de Oaxaca, Tlaxcala y el Estado de Morelos....................... 104

III. Modelo de aptitud (suitability model)............................................................................................................. 119

Consideraciones para el análisis de cobertura de las estaciones que conforman en los SMCA...................... 129

V.

Capacitación de los Responsables de los SMCA en los Temas Intermedios

Relacionados con la Gestión y Administración; el Diseño de Redes de Monitoreo, la

Operación y Mantenimiento y la Validación y Manejo de Datos................................... 130

V.1 Curso Básico "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos"........................................................................ 130

Programa Curso Básico..................................................................................................................................... 130

Participantes en Curso Básico........................................................................................................................... 131

Reseña de Ponencias Curso Básico.................................................................................................................. 131

Evidencia Fotográfica del Desarrollo del Curso Básico...................................................................................... 136

Conclusiones Curso Básico................................................................................................................................ 136

vi

V.2 Curso Intermedio "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos"................................................................. 137

Programa Curso Intermedio............................................................................................................... 137

Participantes Curso Intermedio.......................................................................................................................... 138

I. Reseña de sesiones y Ponencias del Curso Intermedio............................................................................... 139

II. Reseña de la Sesión de "Validación y Difusión de la Calidad del Aire "........................................................ 143

Evidencia Fotográfica del Desarrollo del Curso Intermedio............................................................................... 144

Conclusiones Curso intermedio.......................................................................................................................... 145

V.3 Curso Avanzado "Sistemas de Gestión de la Calidad de los SMCA y su seguimiento".......................... 146

Programa Curso Avanzado................................................................................................................................ 146

Participantes Curso Avanzado........................................................................................................................... 147

Reseña de sesiones y Ponencias del Curso Avanzado.................................................................................... 148

Evidencia Fotográfica del Desarrollo del Curso Avanzado................................................................................ 151

Conclusiones Curso Avanzado.......................................................................................................................... 152

VI.

Recopilación de Información para la Integración de un Sistema Único de

Información de la Calidad del Aire.................................................................................. 153

VI.1

Revisión de la información colectada por el INECC, respecto a los Procesos de Manejo de datos que

siguen los SMCA, que están integrados al SINAICA.................................................................................... 154

Situación actual en Materia de Infraestructura y Software................................................................................. 157

VI.2

Diagnóstico de la Funcionalidad y Accesibilidad de los Módulos de Consulta de Información de la

Calidad del Aire del INECC (Subsistema de Bases de Datos Validadas y Subsistema SINAICA) y

Propuesta de Mejora....................................................................................................................................... 157

Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire................................................................. 157

Revisión de Módulos de Consulta de Información del SINAICA........................................................................ 159

Propuesta de Mejora.......................................................................................................................................... 163

VI.3

Integración de Bases de Datos validadas al 2013, en un Sistema de Información de Bases de Datos

Históricas para la Generación del Almanaque de Calidad del Aire............................................................. 165

Integración de las Bases de Datos para su Validación...................................................................................... 168

Propuesta de Unificación de Recepción de Bases de Datos............................................................................. 170

Aplicación de Prevalidación de Datos Automática............................................................................................. 172

Productos entregados........................................................................................................................................ 178

Proceso de Importación de Información al Sistema de Validaciones................................................................. 180

VI.4

Propuesta para la Integración y Optimización de los Módulos de los Sistemas de Información de

Calidad del Aire con los que cuenta INECC, y su interacción con el AirNow............................................ 181

Interconexión de los Sistemas de Información................................................................................................... 181

Tecnologías que se pueden utilizar para lograr la interconexión de los sistemas............................................. 183

Elementos que contienen los sistemas de información existentes útiles para la interconexión......................... 183

vii

VI. 5

Diagnóstico de la Infraestructura actual del INECC, para la Implementación de un Sistema Integral

de Información.................................................................................................................................................. 185

Evidencia Fotográfica......................................................................................................................................... 187

Propuesta de Mejoramiento de Infraestructura.................................................................................................. 189

VI.6

Implementación del Módulo DMS de AirNow en el Subsistema de Datos de Calidad del Aire en

Tiempo Real (SINAICA).................................................................................................................................... 195

AIRNOW............................................................................................................................................ 195

Implementación de AIRNOW-I en México.......................................................................................................... 200

Conclusiones del análisis de los Sistemas de Información......................................................................... 207

VII Conclusiones Generales y Recomendaciones............................................................. 209

Conclusiones Generales.................................................................................................................................... 209

Recomendaciones.............................................................................................................................................. 210

Índice de Cuadros

Cuadro I. 1 Ciudades con Estaciones Automáticas o Mixtas INECC (Páramo, 2014).......................................... 21

Cuadro I. 2 Ciudades con Equipo Manual para Monitoreo de Partículas. INECC (Páramo, 2014)...................... 22

Cuadro II.1 Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos incluidos de manera directaen el proyecto 23

Cuadro II. 2 Código de colores del estado de operación de equipos definido para este proyecto......................... 25

Cuadro II. 3 Costo estimado para operación y mantenimiento de SMCA.............................................................. 39

Índice de Graficas

Gráfica II.1 Estado de operación de los equipos de acuerdo a los resultados obtenidos en las etapas de

Diagnóstico y Reactivación................................................................................................................. 28

Gráfica II. 2 Estado de operación de 281 analizadores de gases y partículas……………………………………..... 29

Gráfica II.3 Estado de operación de 247 sensores meteorológicos………………………………………………...... 29

Gráfica II.4 Estado de operación de equipos del SMCA de Tijuana………………………………………………..... 30

Gráfica II.5 Estado de operación de equipos del SMCA de Mexicali……………………………………………........ 30

Gráfica II.6 Estado de operación de equipos del SMCA de Monterrey……………………………......................... 30

Gráfica II.7 Estado de operación de equipos del SMCA de Toluca………………………………………………...... 30

Gráfica II.8 Estado de operación de equipos del SMCA de Guadalajara………………………….......................... 31

Gráfica II.9 Estado de operación de equipos del SMCA de Puebla………………………………………………...... 31

Gráfica II.10 Estado de operación de equipos del SMCA de Morelos……………………………………………….... 31

Gráfica II.11 Estado de operación de equipos del SMCA de Hidalgo………………………………........................... 31

Gráfica II.12 Estado de operación de equipos del SMCA de Tlaxcala……………………………………………….... 31

Gráfica II.13 Estado de operación de equipos de los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y

Veracruz, antes y después de la calibración………………………………………………...................... 33

Gráfica II.14 Estado de Operación de analizadores de gases y partículas después de lacalibración de Los

SMCA de Campeche, Michoacán, Oaxaca y Veracruz………………………………………………...... 34

viii

Gráfica II.15 Estado de Operación de sensores después de la calibración de los SMCA deCampeche,

Michoacán,Oaxaca y Veracruz…………………………………………………………………………....... 34

Gráfica II.16 Estado de operación de equipos SMCA Campeche…………………………………………………....... 34

Gráfica II.17 Estado de operación de equipos SMCA Chiapas……………………………………………………........ 34

Gráfica II.18 Estado de operación de equipos SMCA Morelia………………………………………………………..... 34

Gráfica II.19 Estado de operación de equipos SMCA Oaxaca………………………………………………………..... 34

Gráfica II.20 Estado de operación de equipos SMCA Veracruz……………………………………………………...... 35

Gráfica II.21 Estado de operación de equipos SMCA Veracruz……………………………………………………...... 35

Gráfica III. 1 Estado de Operación actual de los Equipos de Monitoreo Atmosférico de 40 SMCA……………...... 44

Gráfica III. 2 Año de adquisición de los Equipos de Monitoreo Atmosférico………………………………………...... 45

Grafica IV. 1 Población por municipio para la Zona Metropolitana de Oaxaca (2010)……………………………..... 91

Grafica IV. 2 Población por municipio para la Zona Metropolitana de Tlaxcala (2010)…………………………........ 93

Grafica IV. 3 Población por municipio para el estado de Morelos (2010)…………………………………………....... 95

Gráfica V.1 Asistentes al curso básico "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos……………………………...... 131

Gráfica V. 2 Distribución de Asistentes Curso Intermedio…………………………………………………………….... 138

Gráfica V.3 Porcentaje de la Distribución de Asistentes por Curso………………………………………………....... 139

Gráfica V.4 Distribución de Asistentes Curso Avanzado…………………………………………….......................... 148

Índice de Figuras

Figura I. 1 Sitios de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos, INECC (Páramo, 2014)……………….............. 21

Figura II. 1 Mapa de ubicación de los SMCA considerados en el proyecto. Elaboración propia………………...... 24

Figura II. 2 Fotografías de la capacitación impartida………………………………………………………………….... 35

Figura II. 3 Estructura mínima de personal considerada para operación y publicación de información................ 38

Figura III.1 Información Referente a los SMCA………………………………………………………………………..... 42

Figura III.2 Información por Estación…………………………………………………………………………………....... 42

Figura III.3 Información de Equipo por Estación……………………………………………………………………........ 42

Figura III.4 Medios de difusión de información de los 40 SMCA…………………………………………………….... 46

Figura III.5 Pantalla Principal de la Aplicación………………………………………………………………………....... 50

Figura III.6 Pantalla Principal del Módulo SMCA……………………………………………………………………....... 50

Figura III.7 Apartado General dentro del Módulo de Estaciones…………………………………………………….... 51

Figura III.8 Apartado General dentro del Módulo de Administración de Equipos………………………………….... 51

Figura III.9 Apartado General dentro del Módulo de Seguimiento Operativo……………………………………....... 52

Figura III.10 Apartado de Datos Generales del Usuario dentro del Módulo de Configuración del Sistema............. 52

Figura III.11 Apartado de Generación de Reporte Cifras por año, con Opción de Visualizar en Pantalla o

Exportación a PDF................................................................................................................................ 53

Figura III.12 Catálogos Emergentes que permiten mostrar Subcatálogos de Información en el Momento de la

Captura................................................................................................................................................. 53

Figura IV. 1 Distribución de la población en la Zona Metropolitana de Nuevo León (2010)……………………........ 87

Figura IV. 2 Población por municipio en el estado de Nuevo León (2010)………………………………………....... 87

Figura IV. 3 Distribución de la población en el estado de Campeche (2010)……………………………………....... 88

Figura IV. 4 Población por municipio en el estado de Campeche (2010)…………………………………………....... 89

ix

Figura IV. 5 Distribución de la población en la Zona Metropolitana de Campeche (2010)………........................... 90

Figura IV. 6 Distribución de la población en la Zona Metropolitana de Tlaxcala (2010)…………........................... 92

Figura IV. 7 Distribución de la población en el estado de Morelos (2010)………………………………………......... 94

Figura IV. 8 Integración de las capas de información: topografía, carreteras y estaciones de Monitoreo.............. 98

Figura IV. 9 Integración de las capas de información: topografía, carreteras y estaciones de monitoreo............... 99

Figura IV. 10 Integración de las capas de información: topografía, carreteras, fuentes puntualesde emisión y

estaciones........................................................................................................................................... 100

Figura IV. 11 .Integración de las capas de información: topografía, carreteras, fuentes puntuales de emisión y

estaciones. ......................................................................................................................................... 101

Figura IV. 12 Integración de las capas de información: topografía, carreteras, fuentes puntualesde emisión y

estaciones. ......................................................................................................................................... 102

Figura IV. 13 Dominios de simulación que cubren la Zona Metropolitana de Monterrey,36/12/4 km...................... 105

Figura IV. 14 Dominios de simulación para el estado de Campeche, 36/12/4 km………………………………........ 106

Figura IV. 15 Dominios de simulación que cubren la Zona Metropolitana de Oaxaca, 36/12/4 km……………....... 107

Figura IV. 16 Dominios de simulación para el estado de Morelos y la Zona Metropolitana de Tlaxcala, 36/12/4

km. .................................................................................................................................................... 108

Figura IV. 17 Campo de vientos para la Zona Metropolitana de Monterrey………………………………………...... 113

Figura IV. 18 Capo de vientos para el estado de Campeche………………………………………………………....... 114

Figura IV. 19 Campo de vientos y fuentes puntuales de emisión para la Zona Metropolitana de Oaxaca.............. 115

Figura IV. 20 Campo de vientos y fuentes puntuales de emisión para la Zona Metropolitana de Tlaxcala............. 116

Figura IV. 21 Campo de vientos y fuentes puntuales de emisión en el estado de Morelos………………………..... 117

Figura IV. 22 Aproximación conceptual para desarrollar el modelo de aptitud (Suitability Model)………………..... 121

Figura IV. 23

Mapa de análisis de aptitud para la Zona Metropolitana de Monterrey; áreas con un valor de 8 son

las más aptas para medir los impactos de las emisiones de fuentes .puntuales sobre áreas

pobladas y áreas con un valor de 4 son las menos aptas…………………......................................... 123

Figura IV. 24

Mapa de análisis de aptitud para la Zona Metropolitana de Monterrey; áreas con unvalor de 9 son

las más aptas para medir los impactos de las emisiones de fuentespuntuales sobre áreas

pobladas y áreas con un valor de 3 son las menos aptas…………………………………………….. 124

Figura IV. 25 Estación meteorológica Monterrey y fuentes puntuales de emisión sobre áreasde aptitud........ 125

Figura IV. 26 Rosa de viento para la Zona Metropolitana de Monterrey, año 2013………………………………… 125

Figura IV. 27

Mapa de análisis de aptitud de Campeche; áreas con un valor de 9 son las más ptas para medir

los impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y áreas con un valor de

4 son las menos aptas………….........................................................………………………………….. 126

Figura IV. 28

Mapa de análisis de aptitud de Oaxaca; áreas con un valor de 8 son las más aptaspara medir los

impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreaspobladas y áreas con un valor de 3

son las menos aptas………………………………………………………………………………………… 127

Figura IV. 29

Mapa de análisis de aptitud de Tlaxcala; áreas con un valor de 9 son las más aptaspara medir

los impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y áreas con un valor de

2 son las menos aptas....................................................................................................................... 128

Figura IV. 30

Mapa de análisis de aptitud de Morelos; áreas con un valor de 9 son las más aptas para medir

los impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreaspobladas y áreas con un valor de

5 son las menos aptas…………………………………………………………………………................... 129

Figura V. 1 Programa Curso Nivel Básico, impartido los días 21 y 22 de noviembre del año 2013……….......... 130

Figura V. 2 Fotografías del Desarrollo del Curso Básico realizado en noviembre de 2013……………………….. 136

Figura V. 3 Programa Curso Intermedio Realizado en Abril de 2014………………………………………………... 138

x

Figura V. 4 Fotografías sesión "Aseguramiento y Control de Calidad"…………………………………………….... 144

Figura V. 5 Fotografías Sesión "Validación y Difusión de la Calidad del Aire"……………………………………... 145

Figura V. 6 Programa Curso Avanzado………………………………………………………………………………..... 147

Figura V. 7 Fotografías Desarrollo Curso Avanzado Realizado en agosto 2014…………………………………... 152

Figura VI. 1 Descripción de infraestructura del SINAICA. INECC 2014…………………………………………….... 155

Figura VI. 2 Página Principal del Sitio sinaica.ine.gob.mx……………………………………………………………... 160

Figura VI. 3 Pantallas de la página sinaica.ine.gob.mx………………………………………………………………... 160

Figura VI. 4 Resultado de la Herramienta para la Evaluación del Sitio. Elaboración propia………………………. 162

Figura VI. 5 Esquema para la Validación de Datos. INECC 2014…………………………………………………..... 167

Figura VI. 6 Archivo XLS Versión 1. INECC 2014…………………………………………………………………….... 169

Figura VI. 7 Diagrama creado en base al Análisis del Proceso Actual y su Automatización.Elaboración Propia. 173

Figura VI. 8 Prototipo de Módulo de Validación de Datos. Elaboración Propia…………………………………….. 174

Figura VI. 9 Diagrama de Base de Datos Relacional de la Aplicación……………………………………………….. 175

Figura VI. 10 Módulos Contenidos en la Aplicación……………………………………………………………………... 176

Figura VI. 11 Evidencia recopilada Enero 2014, Instalaciones de INECC, Tecamachalco……………………….... 187

Figura VI. 12 Evidencia Recopilada Enero 2014,Instalaciones del INECC, Periférico Sur………………………..... 188

Figura VI. 13 Evidencia recopilada Enero 2014,Instalaciones de Periférico Sur (SITE Secundario)…………….... 189

Figura VI. 14 Documento AIRNow-I System Specification and Planning. INECC 2014……………………………... 196

Figura VI. 15 Flujo de Datos del Modelo AIRNOW DMS. INECC 2014……………………………………………..... 198

Figura VI. 16 Flujo de Datos del Modelo IMS. INECC, 2014………………………………………………………….... 199



Figura VI. 19 Diagrama del funcionamiento del SINAICA y su integración con AIRNow-i. INECC 2014………..... 202

Figura VI. 20 Flujo del Proceso para la Extracción de Información y Generación del ArchivoAQCSV. INECC,

2014. ................................................................................................................................................. 205

Figura VI. 21 Esquema de Funcionamiento de los Archivos PHP. INECC 2014……………………………………... 205

Indice de Tablas

Tabla II. 1 Estado de operación de los equipos en SMCA de Tijuana, Mexicali, Monterrey,Toluca y

Guadalajara en las diferente etapas……………………………………………………………………....... 26

Tabla II. 2 Estado de operación de los equipos en los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala en las

diferentes etapas…………………………………………………………................................................... 27

Tabla II. 3 Estado de operación de Equipos de los SMCA…………………………………………………………..... 33

Tabla III.1 SMCA que integran la Base de Datos……………………………………………………………………..... 41

Tabla III.2 Clasificación de estaciones por su tipo…………………………………………………………………....... 43

Tabla III.3 Publicación de la Información de los SMCA de Estudio………………………………………………...... 46

Tabla III.4 Características del manejador de base de datos SQL SERVER……………………………………....... 49

Tabla IV. 1 Relación entre tipos de sitios y escalas de representatividad………………………………………….... 60

Tabla IV. 2 Relación entre el contaminante de interés y sus escalas de monitoreo……………………………...... 61

Tabla IV. 3 Consideraciones prácticas para la ubicación de tomas de muestra…………………………………...... 67

Tabla IV. 4 Distancia de monitores respecto a vialidades, para O3, NOx y CO…………………………………...... 68

Tabla IV. 5 Propósitos típicos de las redes de monitoreo de aire ambiente………………………………………..... 70

Tabla IV. 6 Técnicas específicas empleadas en el análisis sitio por sitio…………………………………………..... 75

xi

Tabla IV. 7 Técnicas específicas empleadas en el análisis Bottom-up…………………………………………….... 77

Tabla IV. 8 Técnicas específicas empleadas en el análisis de Optimización de Redes…………………………..... 78

Tabla IV. 9 Normas Oficiales Mexicanas de Calidad del Aire………………………………………………………...... 81

Tabla IV. 10 Valores para n, n-1 y t – student…………………………………………………………............................ 81

Tabla IV. 11 Resumen de los archivos generados……………………………………………………............................ 103

Tabla IV. 12 Opciones físicas seleccionadas en el modelo WRF para las simulaciones…………………………..... 111

Tabla IV. 13 Períodos de simulación……………………………………………………………………………………...... 112

Tabla IV. 14 Archivos generados para la visualización de los campos de viento para la Zona Metropolitana de Oaxaca. ............................................................................................................................................... 112

Tabla IV. 15 Capas Geográficas y criterios de pesado para el primer escenario (caso base)…………………........ 122

Tabla IV. 16 Capas Geográficas y criterios de pesado para el segundo escenario………………………………...... 122

Tabla VI. 1 Descripción de Infraestructura del SINAICA. INECC 2014……………………………………………..... 156

Tabla VI. 2 Formatos de Almacenamiento. INECC 2014……………………………………………………………..... 156

Tabla VI. 3 Identificadores de las Redes de Monitoreo en el SCICA. INECC 2014……………………………........ 171

Tabla VI. 4 Fuente de Información propia, Elementos Básicos de un Centro de Datos…………………………..... 181

Tabla VI. 5 Infraestructura Requerida para Fortalecimiento de Sistemas de Comunicación. Elaboración propia. 190

Tabla VI.6 Infraestructura adicional del sistema de respaldo................................................................................ 191

ANEXOS

I. Reportes de Diagnóstico y Reactivación de los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire (SMCA), con

énfasis en los equipos de ozono y partículas, de las zonas metropolitanas de Guadalajara, Monterrey,

Toluca, Mexicali y Tijuana, Puebla, Tlaxcala, Morelos e Hidalgo.

I.1 Reportes de diagnósticos y reactivaciones de los SMCA de Guadalajara, Monterrey, Toluca, Mexicali y Tijuana.

I.1.1 SMCA Guadalajara

Diagnóstico del SMCA de Guadalajara

Reporte de reactivación del SMCA Guadalajara

Hojas de campo

I.1.2 SMCA Monterrey

Diagnóstico del SMCA de Monterrey

Reporte de reactivación del SMCA Monterrey

Hojas de campo

I.1.3 SMCA Toluca

Diagnóstico del SMCA de Toluca

Reporte de reactivación del SMCA Toluca

Hojas de campo

I.1.4 SMCA Mexicali

Diagnóstico del SMCA de Mexicali

Reporte de reactivación del SMCA Mexicali

Hojas de campo

I.1.5 SMCA Tijuana

Diagnóstico del SMCA de Tijuana

Reporte de reactivación del SMCA Tijuana

Hojas de campo

xii

I.2 Reportes de calibración, diagnóstico y reactivación de los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala.

I.2.1 SMCA Morelos.

Calibración del SMCA de Morelos

Diagnóstico del SMCA de Morelos

Reporte de reactivación del SMCA de Morelos

Hojas de campo

I.2.2 SMCA Hidalgo.

Calibración del SMCA de Hidalgo

Diagnóstico del SMCA de Hidalgo

Reporte de reactivación del SMCA de Hidalgo

Hojas de campo

I.2.3 SMCA Puebla.

Calibración del SMCA de Puebla

Diagnóstico del SMCA de Puebla

Reporte de reactivación del SMCA de Puebla

Hojas de campo

I.2.4 SMCA Tlaxcala.

Calibración del SMCA de Tlaxcala

Diagnóstico del SMCA de Tlaxcala

Reporte de reactivación del SMCA de Tlaxcala

Hojas de campo

I.3 Lista de refacciones suministradas.

Listado de refacciones (archivo excel)

Recibos de entrega de refacciones a los SMCA de Guadalajara, Monterrey, Toluca, Mexicali, Tijuana, Morelos, Hidalgo y

Puebla.

I.4 Reporte de calibraciones realizadas a los SMCA de Campeche, Chiapas, Morelia, Oaxaca, Tabasco, Veracruz y

Yucatán.

I.4.1 SMCA Campeche

Reporte de calibración del SMCA de Campeche

Hojas de campo

I.4.2 SMCA Chiapas

Reporte de calibración del SMCA de Chiapas

Hojas de campo

I.4.3 SMCA Morelia

Reporte de calibración del SMCA de Morelia

Hojas de campo

I.4.4 SMCA Oaxaca

Reporte de calibración del SMCA de Oaxaca

Hojas de campo

I.4.5 SMCA Tabasco

Acta de hechos

xiii

I.4.6 SMCA Veracruz

Reporte de calibración del SMCA de Veracruz

Hojas de campo

I.4.7 SMCA Yucatán

Reporte de calibración del SMCA de Yucatán

Hojas de campo

I.4.8 Calibradores enviados al INECC

Oficios de entrega al INECC

Escritos de contestación del INECC

II. Evaluación sistémica el desempeño del equipo de monitoreo.

II.1 DVD que contiene archivo electrónico de la base de datos sistematizada e integrada de 40 SMCA .

II.2 Lista de usuarios asignados y claves de acceso al SIEMCA

II.3 Productos “SIEMCA”

DVD con información de desarrollo del SIEMCA que contiene:

II.3.1 Código fuente del proyecto desarrollado en PHP

II.3.2 Archivo con la estructura de la base de datos de MS SQL

II.3.3 Documentación del sistema

1. Diccionario de datos

2. Casos de uso

3. Diseño de pantallas

4. Diagrama de procesos

II.3.4 Bitácoras de Pruebas del Sistema

II.3.5 Manuales del SIEMCA

Manual de usuario

Manual para técnicos

III. Análisis para mejorar la cobertura de los SMCA.

III.1 Protocolo para validar la pertinencia de la ubicación de una estación de monitoreo o determinar una posible

reubicación.

III.2 Reportes de resultados del análisis de cobertura de los SMCA de Monterrey, Campeche, Oaxaca, Morelos y

Tlaxcala.

III.2.1 Análisis de cobertura del SMCA de Monterrey

III.2.2 Análisis de cobertura del SMCA de Campeche

III.2.3 Análisis de cobertura del SMCA de Oaxaca

III.2.4 Análisis de cobertura del SMCA de Morelos

III.2.5 Análisis de cobertura del SMCA de Tlaxcala

IV. Capacitación de los responsables de los SMCA

IV.1 Primer Curso "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos”.

Programa del primer curso

Reporte completo del primer curso

Evaluaciones del primer curso

DVD Material del curso, ponencia y anexo fotográfico

Lista de asistencia.

xiv

IV.2 Segundo curso "Nivel Intermedio de Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos”.

Programa del segundo curso

Reporte completo del segundo curso

Evaluaciones del segundo curso

DVD Material, ponencias y anexo fotográfico 2o. curso

Listas de asistencia

DVD con memorias del curso.

Disco Duro con material de video del curso completo

IV.3 Tercer curso "Sistemas de Gestión de Calidad”.

Programa del tercer curso

Reporte completo del tercer curso

Evaluaciones del tercer curso

DVD Material, ponencias y anexo fotográfico

Listas de asistencia

DVD con memorias del curso.

Disco Duro con material de video del curso completo

V. Recopilación de información para la integración de un Sistema Único de Información de la Calidad

del Aire.

V.1 Diagnostico de la infraestructura actual del INECC para la implementación de un Sistema Integral de

Información.

V.2 Diagnóstico de la funcionalidad y la accesibilidad de los módulos de consulta de información de la calidad del

aire del INECC (Subsistema de bases de datos validadas y subsistema SINAICA) y propuesta de mejora.

V.3 Implementación del módulo DMS de AirNow en el subsistema de datos de calidad del aire en tiempo real

(SINAICA).

V.4 Documentos sobre desarrollo del sistema automático de validación

DVD con información que contiene:

V.4.1 Código fuente del proyecto desarrollado en PHP

V.4.2 Archivo con la estructura de la base de datos de MYSQL

V.4.3 Documentación del sistema

1. Diccionario de datos

2. Diagramas E-R

3. Casos de uso

4. Diseño de pantallas

5. Diagrama de procesos

6. Bitácoras de pruebas de rendimiento del sistema

V.4.4 Manuales del sistema de validación

Manual de usuario.

Manual técnico.

i

Abstract

Air pollution is one of the most troubling issues on a global scale since it constitutes an environmental risk to health; it

causes 3.7 million premature deaths annually in cities and rural areas worldwide, according to World Health

Organization (WHO) estimates from 2012. To address the problem, it’s necessary to know concentration levels of

pollutants in the atmosphere to which the population is exposed.

Therefore the vital importance to have reliable Air Pollutants Monitoring Systems (SMCAs as per their initials in

Spanish) that yield accurate and timely data for decision-making, which in turn should be of public domain and

readily available to the population, in order to let them take measures to reduce their exposure. Undoubtedly this a

major challenge because equipment is not operating properly in all sites, which reflects a need for attention and

contribution of funding and staff, given the economic cost associated with maintaining optimal operating systems for

the generation and publication of reliable and timely information. It should also be considered a priority to have

trained personnel, taking into account the amount of equipment and stations that make up each SMCA.

According to data provided by the INECC, there is equipment for air pollutants monitoring in 92 cities in 31 states,

being Quintana Roo the only state that doesn’t. Thus the country’s Air Quality Monitoring System consists of a total of

53 automatic and 39 manual networks.

Derived from the above and in order to promote the strengthening of the SMCAs the country, INECC, in coordination

with the Leon Technological University, conducted the multi-year project "Air Pollutants Monitoring Systems

Strengthening", whose objectives are: take comprehensive actions to improve Air Pollutants Monitoring Systems

(SMCA) that currently operate in the Country via the timely attention to their needs, as well as the provision of

strategic elements to keep them operating optimally.

This document contains an account of the actions taken through the development of the project, presenting the most

relevant outcomes for each. Diagnostics, calibration and recovery of equipment in the SMCAs.

I. Diagnostics, calibration and recovery of equipment in the SMCAs.

The project’s main activities were the diagnosis, calibration and recovery of equipment that make up some of the

SMCAs, and these were assigned according to the state in which they were operating based on a previous

evaluation by INECC’s staff. These actions were specifically focused on the strengthening of 20 SMCAs, located in

14 states: Campeche, Chiapas, Guadalajara, Hidalgo, Mexicali, Michoacan, Monterrey, Morelos, Oaxaca, Puebla,

Tabasco, Tijuana, Tlaxcala, Toluca and Veracruz.

It should be noted that for Campeche’s, Chiapas’, Michoacán’s, Oaxaca’s, Tabasco’s and Veracruz’s SMCAs only

calibration was considered, however this allowed a preliminary assessment of how their stations and monitoring

equipment are working.

ii

I.1 Results obtained with the diagnosis, calibration and recovery of the metropolitan areas of Guadalajara’s,

Monterrey’s, Hidalgo’s, Mexicali’s, Morelos’, Puebla’s, Tijuana’s, Tlaxcala’s and Toluca’s SMCAs, with emphasis on

ozone and particles monitoring equipment.

Guadalajara’s, Mexicali’s, Monterrey’s, Tijuana’s and Toluca’s SMCAs were diagnosed during November 2013 and

Hidalgo’s, Morelos’, Puebla’s and Tlaxcala’s in January 2014. The study consisted of an in site assessment in each

of the stations that make up the SMCAs with which the operative state of the equipment was acknowledged, both for

analyzers and meteorological sensors. This also gave insights into the needs of spare parts and consumables for the

optimal operation of equipment.

Prior to the diagnosis of the SMCAs of Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala, a calibration was performed on

November 2013. The results of all the performed activities are integrated into the final results in order to show a

complete view of the work done.

In order to get a better representation of the obtained results, as well as to have a similar reference and be able to

classify the state of operation of the SMCAs, a color code was formulated with which the operating state was

identified, given the following criteria:

Project’s color code for the operating state of equipment.

GOOD

Doesn’t require attention

OPERATES

No alerts, equipment in working conditions

FAIR

Requires attention

OPERATES BUT REQUIRES:

1. Calibration

2. Preventive maintenance

3. Spare parts and consumables stock

4. Nears obsolescence

BAD

Requires urgent attention

OUT OF OPERATION BECAUSE OF:

1. Lack of spare parts or consumables

2. Requires major maintenance

3. Obsolete

4. Configuration issues

5. Other (specify)

This code was used to represent the results in each stage in which SMCAs’ equipment was checked, and thus it will

continue to appear through the document.

One of the activities was the diagnosis and once the results were obtained, recovery activities were performed.

These consisted in preventive maintenance on all equipment and corrective maintenance of ozone and particles

equipment; this because those contaminants were prioritized and for which a resupply of spare parts was

considered, as required according to the diagnosis.

iii

The activities performed in the SMCAs of Guadalajara, Mexicali,

Monterrey, Tijuana, Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala,

included diagnoses for total of 526 devices, out of which 281 are gas

analyzers and 245 are sensors. In regards of recovery activities,

preventive maintenance was performed to a total of 504 devices, of

which 275 are gas analyzers and 229 are sensors.

The difference in number of devices diagnosed and recovered happened because, when returned to perform the

recovery, one station was turned off and some devices were damaged. These were subsequently used to repair

others so they were withdrawn from their stations. Also, the meteorological sensors in one station have been turned

off because there was no signal from the data-logger. In other cases the decision to remove equipment from the

stations was made because their need to be replaced.

Regarding spare parts needed by each SMCA, prioritization was determined at specific meetings with INECC for that purpose, this way they were validated. Specific diagnostic and recovery reports for these systems can be found in annex I.1. These reports include graphs and tables with data from all calibrations, field sheets and graphical reports for each stage. Also, annex I. 2 contains a complete list of spare parts supplied to each SMCA.

The following table shows the obtained results for each stage:

Operating state of SMCAs in Tijuana, Mexicali, Monterrey, Toluca and Guadalajara in each stage.

As shown several devices were marked in yellow, mainly in Toluca's and Guadalajara's networks and practically all meteorological systems. This is due to the lack of preventive maintenance and calibration to devices, more evident in meteorological sensors that are in poor conditions.

O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 PM10 PST PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 PM10 PST PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP

Colef

ITT

La Mesa

Laboratorio

Conalep

Progreso

UPBC

CESPM

Cobach

UABC

C - Obispado

N - Escobedo

SE - La Pastora

SE2 - Juárez

NE - San Nicolás

NE2 - Apodaca

SO - Santa Catarina

NO - San Bernabé

NO2 - García

San Mateo

San Cristóbal Huichotitlán

Ox totitlán

Metepec

Centro

Ceboruco

Aeropuerto

Las Águilas

Vallarta

Atemajac

Oblatos

Centro

Tlaquepaque

Mirav alle

Loma Dorada

Las Pintas

R e a c t i v a c i ó n

TIJUANA

MEXICALI

Fuera de Operaciòn Fuera de Operación

D i a g n ó s t i c oSMCA Estación

MONTERREY

TOLUCA

GUADALAJARA

526 Diagnosed Devices

SMCA Guadalajara, Mexicali

Monterrey, Tijuana, Toluca, Hidalgo,

Morelos, Puebla y Tlaxcala.

iv

It should be noted that some devices couldn't be recovered (marked in red and yellow) because the spare parts needed were costlier than a complete replacement.

Operating state of SMCAs in Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala in each stage.

The first step taken in Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala's SMCAs was a calibration of devices followed by the diagnostics and then the recoveries. The operating state shown is from before the calibration, based solely on how they were working or if they showed any alerts. In Hidalgo's SMCA two of the automatic stations weren't working by the time work on them was about to start.

For SMCAs from Guadalajara, Mexicali Monterrey,

Tijuana, Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla and

Tlaxcala, 87% of the devices were left operating in

optimal conditions, 4% operates fairly and 9% is not

working at all.

Operating state of equipment according to results obtained in the Diagnosis and

Recovery stages.

O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 PM10 PST PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 PM10 PST PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 PM10 PST PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP

Univ ersidad Tecnológica de Puebla

Velódromo

Agua Santa

Bine

Ninfas

Cuernav aca

Ocuituco

Zacatepec

Cuautla

Tula

Tizay uca

Pachuca, Jardín del Maestro

Pachuca, Museo El Rehilete

Atotonilco

Atitalaquia

Oficinas COEDE

Centro de salud - Atitalaquia

Centro de Salud - Tlax coapan

Esc. Primaria Melchor Ocampo

Presidencia Municipal - Tepetitlan

Presidencia Municipal - Ajacuba

Casa Mujer Hidalguense

Presidencia Municipal Zapotlán de Juárez

Instituto Tecnológico de Pachuca

Primaria Nonoalco

Palacio Municipal de Lolotla

Taller de Costura Nonoalco

Edificio de Correos - Xochicoatlán

Huamantla

Ix tacuix tla de Mariano Matamoros

Jurisdicción Sanitaria Apizaco Tlax .

Palacio de Gobierno de Tlax cala

Presidencia Municipal de Calpulalpan

Presidencia Municipal de Quihletla

TLAXCALA

Antes de la CalibraciónSMCA Estación


PUEBLA

MORELOS

HIDALGO

Fuera de operación Fuera de operación

Después de la calibración

87% of equipment is in optimal working

conditions

SMCAs from Guadalajara, Mexicali Monterrey,

Tijuana, Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla and

Tlaxcala.

v

The resulting operating state of equipment is not permanent given the dynamics of their operation. Identified as the primary need of all SMCAs are the economic resources for the acquiring of spare parts and consumables used for preventive maintenance for a period of four to six months if optimal conditions and reliable data is desired.

Technical staff working on Tijuana, Mexicali, Monterrey, Guadalajara, Toluca and Hidalgo's SMCAs is properly trained to solve diagnosis issues and support this monitoring equipment's operation given their field experience; nevertheless there is a lack of spare parts and consumables in all SMCAs that prevents a guarantee of continuous and correct operation of devices that compose the system

The budget required for each SMCA is variable since it depends on the age of the equipment and capabilities of the

operating staff; however, it was observed that each SMCA has an estimate of the necessary budget, but its yearly

provision as not been achieved yet, hereby resides the importance of resources seeking mechanisms, not only for

renewal of equipment, but to keep the current one in proper working order.

Out of the 281 devices, 91% are now working optimally,

only 8% is not working at all. Of these 5% are NOx, CO

and SOx analyzers and 3% are O3 and Particles

equipment, some require replacement and some require

major spare parts.

Operating state of SMCAs equipment from Guadalajara, Mexicali Monterrey, Tijuana,

Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala.

Similarly out of the 247 meteorological sensors checked, 82% are now operating optimally, 10% is out of operation

and 7% does not operate properly. There is a general sense of neglect for this type of equipment, coupled to the

existence of stations without meteorological measurement sensors because of the lack of annual budget for

consumables and spare parts. Priority is given to gas analyzers and particles equipment, leaving meteorology in

second term.

281 gas and particles

analyzers

91% in optimal conditions

vi

As for results by SMCA, there’s 100% of equipment operating optimally in Tlaxcala and Toluca, followed by 96% in

Guadalajara, 90% in Monterrey, 81% in Morelos, 80% in Mexicali, 78% in Tijuana, 75% in Hidalgo and 70% in

Puebla.

Regarding equipment out of operation we can see that Puebla has the highest percentage, followed by Morelos,

Hidalgo, Mexicali, Tijuana, Monterrey and Guadalajara.

I.2 Calibration results of monitoring, gases and particles equipment as well as capacity strengthening through

training in Hidalgo’s, Morelos’s, Puebla’s, Tlaxcala’s, Campeche’s, Chiapas’, Michoacan’s, Oaxaca’s, Tabasco’s and

Veracruz’s SMCAs.

247 sensors

82% in optimal conditions

vii

Another activity consisted in helping the SMCAs in the calibration process for their equipment. In total, 278 devices,

of which 145 are gas and particles analyzers and 133 are meteorological sensors. This was done in two stages, first

for the SMCAs from Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala (186 devices - 102 gas and particles analyzers and 49

sensors); it was conducted in November and December 2013. The second stage was for the SMCAs from

Campeche, Chiapas, Michoacan, Oaxaca, Tabasco and Veracruz, performed during the months of May, June and

July 2014 (92 devices – 43 gas and particles analyzers, 49 sensors).

For the first stage, the results were included in the previous section because, as mentioned, in these SMCAs a

recovery was performed after the calibration.

For the second stage, the following table shows the operating state from before and after the calibrations; it should

be noted that a diagnosis wasn’t made per se, so, the before state represents how the devices were found upon

arrival (whether they were off or showed any alerts).

The devices marked in yellow did not respond positively to the calibration so a corrective maintenance should be

applied to them. Devices in red are out of operation.

SMCAs equipment operating state.

Given the results, the SMCA that requires the most attention is from Morelia, followed by the ones from Chiapas,

Campeche and from the Minatitlan station in Veracruz. In general, out of the 92 devices calibrated in the second

stage, 77% are now working optimally while 11% works fairly and 12% are out of operation.

O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP O3 NOx SO2 CO PM10 PM2.5 WS WD T HR Pb RS PP

Campeche Campeche

Chiapas Unidad Móvil

No. 1 Centro

No. 2 CU

Oaxaca CEDART

Minatitlán

Xalapa

Yucatán Seduma 01


Morelia

Veracruz

Antes de la calibraciónSMCA Estación

A total of

278 devices

were calibrated

1st stage

SMCAs from Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala

186 devices

2nd stage

SMCA from Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca and

Veracruz

92 devices

viii

Operating state of SMCAs equipment in Campeche, Chiapas, Michoacan,

Oaxaca and Veracruz, before and after the calibration.

Regarding the operating state of each SMCA according the results after the calibrations, the ones from Morelia and

Chiapas have the least amount of devices working optimally due to the lack of maintenance. On the other hand the in

the SMCAs from Oaxaca and Yucatan a 100% of the devices work optimally, followed by the ones in Veracruz and

Campeche.

In regards of devices out of operation, Chiapas has the largest percentage, followed by Morelia, Campeche and

Veracruz.

During calibration activities staff from each SMCA were trained, totaling 18 operators from Tlaxcala, Campeche,

Chiapas, Hidalgo, Michoacan, Morelos, Oaxaca, Puebla and Veracruz. This training was focused on calibrations of

gas and particles analyzers and meteorological sensors.

ix

In order to check and standardize the Calibration Systems, the SMCAs received support with transportation of

calibrators to INECC’s lab, divided in two stages, the first one during November and December 2013 that included

the Hidalgo, Morelos, Puebla and Tlaxcala SMCAs and the second one in June and July of 2014, including

Campeche, Chiapas, Michoacan, Oaxaca, Tabasco and Veracruz.

The heads of the SMCAs were contacted to let them know about the transportation help provided. The ones from

Tlaxcala and Morelos indicated they didn’t have calibrators and as such transportation wasn’t needed. For Hidalgo’s

and Puebla’s SMCAs, the devices were picked up and taken to INECC’s lab. It should be noted that the calibrator

from Hidalgo’s SMCA wasn’t accepted by INECC’s staff because it had already been checked in October 2013,

notifying the SMCA’s head that the devices wasn’t working properly and as such a calibration couldn’t be performed,

returning the device to Hidalgo. Puebla’s calibrator was received in the lab and returned in March 2014.

The second stage was conducted similarly, notifying the SMCAs of the transportation help. In this case Oaxaca and

Chiapas informed that their calibrators had recently been sent to INECC and so transportation wasn’t necessary. For

Campeche’s, Oaxaca’s, Veracruz’s and Yucatan’s SMCAs, devices were picked up and taken to INECC’s lab. At the

moment of publication of this report devices are still in INECC’s lab with the commitment of returning them as soon

as INECC is done with them.

The most relevant conclusions are that, identified as a general pattern, there is a lack of annual budget assigned to

operation and maintenance; also a lack of specialized and dedicated staff, and as a result there are no organizational

structures in place. This results in a deficient operation of the SMCAs and therefore a lack of timely and reliable data.

This can be attributed absence of committed involvement by decision-makers, because in most cases, the

importance of monitoring of air pollutants is simply not perceived; this is evident with how little diffusion is given to

data generated and the little application of the data to perform specific actions to decrease pollutants. Likewise, by

being an activity executed automatically, the vision of minimum staffing requirements for the operation of the

measuring equipment is lost.

As an important contribution of the project, an exercise of estimating costs was made and a proposal of minimum

staffing structure was developed, in compliance with the NOM-156-SEMARNAT-2012 norm. And after analyzing the

operation schemes currently working fine in the country, the team presents what we assume as the basic needs in

order to meet the objectives of a SMCA and ensure proper operation.

x

Minimal staffing structure needed for operation and publication of data

a Area director that has among their attributions the monitoring of air pollutants.

b This positions are sometimes considered, nevertheless they are often not specific, being part of a department that has many other

activities assigned.

2 The number of operators will depend on the amount of monitoring stations as well as the distance between them. For practical

purposes the proposal is to have one operator per every three stations located within a 30 km radius.

Also, the minimum staffing and resources requirements for proper operation of an automatic monitoring station are:

electricity, consumables and spare parts, maintenance and calibration, insurance and internet. For each of these

requirements a monthly fee must be assumed and that varies depending on the region and the age of the equipment

and staff capacity that operates it. In this sense, and in order to get an idea of the cost involved in operating an

automatic monitoring station, an estimate is made by reference of a station, no more than three years old and located

in the central area of the country.

Estimated costs for operation and maintenance of a SMCA

Concept

Yearly

estimated costa

Electricity $12,000.00

Consumables and spare parts $75,000.00

Maintenance and Calibration b $150,000.00

Insurance $15,000.00

Internet $6,000.00

Total $258,000.00 a Costs estimated for January 2014, using costs in the central area of the country for reference.

b Considering a minimal of 3 preventive maintenances per year. Costs could be reduced if staff trained in minor

maintenance and calibrations is at hand. This would also imply that tools and minimal infrastructure is also in place.

These costs should only be a reference since every SMCA should have their own estimate based on the age of

equipment and costs for the region where it is located.

xi

Given the above the continual and proper operation of a monitoring station could be guaranteed, noting that the main

goal of air quality monitoring is the publication of data, which means that in order to generate reliable data it would be

necessary to have a minimal computing infrastructure for the gathering, analysis and diffusion, assuming the great

responsibility in the generation of timely and trustworthy data.

Another important aspect to consider is the implementation of Quality Assurance Systems, with which supervision

and control procedures can be established that could identify weaknesses to be addressed by the personnel at hand

and that don’t require additional resources per se but that depend on the qualifications of the technical staff.

II. Systemic evaluation of monitoring equipment performance.

In coordination with INECC, a structure and content of the integrated database was defined. This should include data

that makes reference to stations, devices and monitored pollutants, device maintenance, auditing, as well as an

inventory of devices and management data of each SMCA. Once this was defined, work on integrating the data

gathered and provided by INECC, was started. The need for additional fields was also identified, such as a Unique ID

(IDU), which was defined in coordination with INECC’s staff and consists of 19 digits that determine the location of

equipment as well as their features and specifications.

INECC’s data was integrated and we proceeded with the request, via formal memorandums, of support from

Environmental and Ecology Agencies for the gathering, validating and for updating the missing data. Unfortunately

we received poor response because in the first contact less of the 50% answered us. We then proceeded to collect

data via direct contact on the phone to give prompt follow-up in order to get the majority of data, and finally, we got

the answer of the 90% of the SMCAs. This data was cross-checked with the heads of the SMCAs until most of the

data was concentrated. Also it was verified in the performed visits to the diagnostic, calibration and reactivation jobs

to the SMCAs.

SMCAs that compose the Database.

No. SMCA in the database SMCA to which it belongs

1 Aguascalientes Monitoreo Atmosférico de la Calidad del Aire del Estado de Aguascalientes.

2 Baja California - Mexicali Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

3 Baja California - Tijuana Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

4 Baja California - Ensenada Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

5 Baja California - Playas de Rosarito Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

6 Baja California - Tecate Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

7 Campeche Estación de Monitoreo Atmosférico de Guadalupe.

8 Coahuila de Zaragoza - La Laguna Centro de Monitoreo Ambiental de la zona metropolitana de la Laguna.

9 Coahuila de Zaragoza - Torreón Monitoreo Atmosférico de la Calidad del Aire del Municipio de Torreón.

10 Colima Instituto Tecnológico de Colima.

11 Chiapas Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire de Chiapas.

12 Chihuahua Sistema de Monitoreo Atmosférico del Estado de Chihuahua.

13 Durango - Durango Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Durango.

14 Durango - Gómez Palacio Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Durango.

15 Guanajuato - Celaya Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato.

16 Guanajuato - Irapuato Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato.

xii

No. SMCA in the database SMCA to which it belongs

17 Guanajuato - León Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato.

18 Guanajuato - Salamanca Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato.

19 Guanajuato - Silao Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato.

20 Hidalgo Sistema de Monitoreo Atmosférico del Estado de Hidalgo.

21 Jalisco Sistema de Monitoreo Atmosférico de Jalisco (SIMAJ).

22 México Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la zona metropolitana del Valle de Toluca.

23 Michoacán de Ocampo - Centro Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la zona metropolitana de Morelia.

24 Michoacán de Ocampo - CU Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la zona metropolitana de Morelia.

25 Morelos - Cuautla Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos.

26 Morelos - Cuernavaca Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos.

27 Morelos - Ocuituco Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos.

28 Morelos - Zacatepec de Hidalgo Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos.

29 Nayarit Red de Monitoreo para la Calidad del Aire de la Zona metropolitana de Tepic, Nayarit.

30 Nuevo León Sistema Integral de Monitoreo Ambiental de Monterrey.

31 Oaxaca Sistema de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos de Oaxaca.

32 Puebla Sistema Estatal de Monitoreo Atmosférico (SEMA).

33 Querétaro Sistema de Monitoreo Atmosférico del Estado de Querétaro.

34 Tabasco Sistema de Monitoreo Atmosférico de Tabasco.

35 Tlaxcala Red de Monitoreo de la Calidad del Aire en Estado de Tlaxcala.

36 Veracruz de Ignacio de la Llave - Xalapa Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire Veracruz.

37 Veracruz de Ignacio de la Llave

Minatitlán Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire Veracruz.

38 Yucatán Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire de Yucatán.

39 Zacatecas Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Zacatecas.

40 ZMVM - DF y EdoMex Sistema de Monitoreo Atmosférico (SIMAT).

In the headland lll of this document is integrated a general summary of the contained information in the database

sections.

It’s important to note that data was sent to the SMCAs to be validated and it was also attested in the visits made for

diagnosis, calibration and recovery of the SMCAs.

This document contains a general account of the data shown in the sections referent to monitoring equipment, their

operating state, quality assurance and control programs and training needs by their staff. Also noteworthy is the fact

that the data in the database can be further analyzed as required.

From the data contained in the database it can be shown that the brands used for air monitoring are: Accus-Vol,

Anderson, Baseline, Climatronics, Dasibi, Ecotech, Global, Graseby, Kipp&zonen, Met One Instruments, Monitor

Labs, Partisol, Recordum, Rm Young, Setra, Skye, Teco, Teledyne API, TEOM, Thermo Environmental Instruments,

Tisch Environmental, Vaisala and Wedding & Associates.

xiii

From the data on the database up to August 2014, we

can deduce that 83% of all equipment is in operation,

9% out of operation and 8% operate with failures.

Though, that this information should be taken only as a

very general reference, since the behavior of

equipment operation is very dynamic, so it shouldn’t be

assumed that this state is permanent.

Analyzing the data on the year of purchase

of all equipment reported by the 40

SMCAs, it can be noted that about 57% of

equipment were purchased after 2010,

and nearly 25% of the devices are more

than 10 years old.

Only 16 SMCAs indicate that they have processes quality and control assurance programs, which is about 40% of all

SMCAs. Regarding data validation and management three levels are established: review, confirmation and

validation. Only the SMCAs from Baja California, Chihuahua, Durango, Hidalgo, Puebla, Coahuila, Guanajuato,

México, Nayarit, Nuevo León, Oaxaca, Querétaro and ZMVM specify that they ‘validate’ their air quality data.

Regarding the publication of data, 20% of the 40 SMCA

don’t publish it, and 75% do publish it through electronic

means such as website, SINAICA, Facebook and/or

Twitter and 5% do it via radio.

As for training, based on statements by the 40 SMCAs, all have staff that gets training at least once per year, on the

topics of operation and maintenance, validation and data management, or management and administration, although

the latter to a lesser extent. However it should be noted that training must be continuous for various reasons

including: staff turnover, attention to specific issues that might arise, as well as updates on all the topics.

xiv

As it can be appreciated, the process for gathering data from the SMCAs was static and difficult to keep up to date,

mainly due to the periodicity of updates and the process of sending the form to all SMCAs and waiting long periods of

time for their return, besides the need to have staff dedicated to this activity for considerable amounts of time.

Therefore, it was proposed to create a single source of information, whose sharing and updating was made only

once and that would be readily available to all areas of INECC as well as to the heads of the SMCAs all over the

country. Avoiding data duplicity and inconsistency, as well as the possibility to create applications and share data with

other information systems already created, such as the National Air Quality Information System (SINAICA as per its

initials in Spanish).

That proposal culminated in the creation of a web application called "Air Quality Monitoring Stations Inventory

System, SIEMCA" in which the collected database was integrated and whose main objective is to have a platform

that can be permanently updated by the SMCAs and INECC and whose data will be available for both the SMCAs

and INECC. It is open in the sense that it can integrate data of other SMCAs when they get incorporated.

Among the advantages that this system will provide are the following:

• Single and centralized management of the database with high security level.

• Web Application fully manageable by the end user.

• Management and monitoring of operational processes, equipment, human capital and financial resources.

• Review and Calibration Templates Creation, and historical reports generation by using query logs.

• Users and profiles creation by INECC’s staff and SMCA heads.

• Scalability of the application to adapt to arising needs.

• Interaction and data sharing with other systems through web services.

• Support for more than 2000 concurrent users, creating a session per user with operations backup in order to

maintain the database’s reliability.

Protocol to validate the relevance of the location of a monitoring station or determine its possible relocation.

In the 4th part of this document is presented the development of a methodology to validate the relevance of the

location of monitoring stations or determine their possible relocation was developed, considering the objectives of

ambient air monitoring and some general criteria used by the Environmental Protection Agency (USEPA) to assess

both the relevance of location of monitoring stations as well as the performance of a monitoring network.

In an international context ambient air monitoring networks are typically designed to meet objectives such as

providing basic information of air quality to the general public in a timely manner; monitor compliance with air quality

standards and support the development of emission control strategies; support the development of research on air

pollution.

xv

The selection of appropriate measurement locations is one of the most important tasks when designing a monitoring

network as they should be the most representative locations. In Mexico, the NOM156-SEMARNAT-2012 norm for the

establishment and operation of air quality monitoring systems, section 6 “Air Quality Monitoring Systems Design”,

numeral 6.1.2, states that in order to locate each monitoring station studies and procedures must be performed in

order to obtain necessary supporting information such as: emission inventory or location of emission sources; air

quality models; weather data for the region; wind speed, direction and variability; local geographical features; location

of human settlements; preliminary studies of air quality and other data such as demographics, health, land use, and

especially the contributions of geographic information systems, can serve to identify impacted or more pollution

susceptible sectors, by their nature.

The developed methodology considered all this information and was applied to assess the representativeness of the

Campeche, Monterrey, Morelos, Oaxaca and Tlaxcala SMCAs. In section IV of this document, examples of the

methodology are presented with the results obtained for each SMCA analyzed.

Shown below as an example of the obtain results to the analyzed SMCA is the map of suitability analysis for

Monterrey’s Metropolitan Area, in which the most suitable areas to measure the impacts of point source emissions

over populated areas are shown, these being those with a value of 9; areas with a value of 3 are the least suitable.

Suitability analysis map of Monterrey’s Metropolitan Area

It is important to notice that the methodology developed in this activity with which the coverage of SMCA’s stations

and location of new monitoring stations were assessed and analyzed may be applied to any other system, noting that

the precision obtained depends on the amount and quality of information with respect to population by municipality,

population by Basic Geo Statistical Area (BGA), roads, location of air quality monitoring stations and point sources of

both federal and state anthropogenic emissions as well as the region’s topography.

With all this information the suitability modeling can be applied to find the most suitable locations for the possible

installation of new monitoring stations.

xvi

SMCA heads training in the topics of Management and Administration; Monitoring Networks Design,

Operation and Maintenance; Data Validation and Management.

In coordination with INECC, programs for the development of basic, intermediate and advanced training courses

were defined. These were conducted in November 2013, April and August 2014 respectively in Leon, Guanajuato.

The first two courses focused on training on air quality monitoring and data management and the third one on quality

management systems. In total 40 SMCAs were trained, 15 attended the first one, 57 for the second one and 65 for

the third one, more staff of the INECC that attended to each one of the courses, adding up as total of the courses 150

trained of 29 entities.

A very heterogeneous level of knowledge was observed in all three courses, which complicated the definition of

depth level for each topic, because there are SMCAs that have staff who have recently joined or that haven’t had the

opportunity to train while there are others who have to over ten years operating.

A relevant point is the topic of data management, which represents a major challenge, because there are SMCAs

whose staff do not have knowledge in the use of spreadsheets and database handlers. Online workshops should be

promoted to reduce this gap.

The Quality Management Systems topic also turned to be of great interest to executives and middle level managers,

so it would be important to give follow-up in this matter because if SMCAs are strengthened by the implementation of

these types of systems there could be great advances in the areas of establishment of operating procedures and

data management.

Data Collection for the Integration of a Single Air Quality Information System.

Currently, the National Institute of Ecology and Climate Change (INECC), has various information systems and work

methodologies to keep track of their actions. This project considers that analysis of the technical elements of each

system will be held: National Air Quality Information System (SINAICA), AIRNow, a process for data cleaning and

pre-validation for information received from the SMCAs as well as the Air Quality Data and Indicators Consultation

System.

Information systems analyzed and described in section VI contribute to the daily activities of INECC and are a

significant source of air monitoring data as conducted by SMCAs all over the country, just as they provide information

to the public and specialists in environmental matters. Accordingly, they should be dynamic and stay ahead (updated

regularly), and since, as observed, the current platform, SINAICA, has a significant delay in the adoption of new

technologies, an interface not very intuitive for end users and modules that aren’t even used, it is advisable to

consider the creation of a new application of this system.

xvii

A highlight is made in the contribution of this project with the creation of an automatic data validation system, through

the creation of a unified database, procedures systematization and information monitoring, which will allow the

creation of timely validated data.

Regarding the implementation and application of the AIRNOW system, several actions were performed in conjunction

with INECC, contributing, among other things, in the formation an interdisciplinary group in which various

technological tools were developed in order to import data from the SMCAs to the AIRNOW system, in addition to the

execution of various interconnection tests with the National Air Quality Information System (SINAICA) as another

source of data.

It’s also highlighted that one of the main needs of INECC is to have a comprehensive information system that allows

to have very specific data from the systems previously mentioned and that enables the use of information

technologies and communications that support all of the institution’s processes. This necessarily comprises the

strengthening of existing infrastructure firstly. This, supported in the diagnosis made to infrastructure from the

Tecamachalco and Periferico Sur facilities, where several pitfalls were identified including: proper maintenance of

facilities for the creation of a data center, use of technology, software licensing, lack of staff and lack of continuous

training.

All of this is essential if INECC, as an environmental federal agency, is to have Data Centers at its Tecamachalco and

Periferico Sur facilities, that will in turn enable the proper management if its infrastructure and various information

systems. This is supported by the fact that it is a federal agency that stores and processes data from projects from all

around the country.

This is a process of change that can be planned in stages, but it is necessary to define a vision for the medium and

long terms so that the actions taken will be oriented towards the end goal, in this respect the first steps that should be

defined must be tailored to meet the current primary needs.

1

Resumen ejecutivo

El problema de la contaminación atmosférica es uno de los más preocupantes a nivel mundial, dado que constituye

un riesgo medioambiental para la salud. La contaminación atmosférica en las ciudades y zonas rurales de todo el

mundo provoca anualmente 3.7 millones de defunciones prematuras; según estimaciones de la Organización

Mundial de la Salud (OMS) en el 2012. Para estar en posibilidad de atender el problema, es necesario conocer los

niveles de concentración de contaminantes en la atmósfera a los que está expuesta la población.

Por ello es de vital importancia contar con sistemas de monitoreo de contaminantes atmosféricos (SMCA) confiables

que permitan tener información veraz y oportuna para la toma de decisiones;por otra parte, esta información debe

ser de dominio público a fin de que la población pueda tomar acciones para reducir su exposición. Sin duda este es

uno de los principales retos debido a que los equipos no están operando en todos los sitios. Lo que refleja una

imperiosa necesidad de atención, así como la aportación de recursos económicos y de personal.Debido a la cantidad

de equipos y estaciones que componen cada SMCA, se deben tomar en consideración dos puntos medulares: El

costo económico que representa mantener en óptima operación los sistemas para contar con generación y

publicación de información confiable y oportunaasí como el contar con personal debidamente capacitado.

De acuerdo a información proporcionada por el INECC, se cuenta con equipo para monitoreo de contaminantes

atmosféricos en 92 ciudades de 31 entidades federativas.Únicamente en el Estado de Quintana Roo no cuentan con

equipo alguno. De esta manera, el Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire en el país tiene un total de 53 redes

automáticas y 39 redes manuales.

Derivado de lo anterior y con la finalidad de impulsar el fortalecimiento de los SMCA del país, el INECC, en

coordinación con la Universidad Tecnológica de León, realizó el proyecto plurianual “ Fortalecimiento de los Sistemas

de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos”, para el cual se planteó como objetivos el realizar acciones integrales

dirigidas a mejorar los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire (SMCA) que operan en el país, mediante la

atención oportuna de sus necesidades y la provisión de elementos estratégicos para que se mantengan operando

de manera óptima.

En el presente documento, se integran las acciones realizadas en el desarrollo del proyecto, exponiendo los

resultados más relevantes para cada una de ellas. Diagnóstico, calibración y reactivación de equipos en los SMCA.

I. Diagnóstico, calibración y reactivación de equipos en los SMCA.

El proyecto consideró como actividades principales:Elaboración de diagnósticos, calibración y reactivación de los

equipos que conforman algunos SMCA, todo lo cual se realizó de acuerdo al estado en el que estaban operando,

basadoen una evaluación previa realizada por personal del INECC, es por ello que estas acciones se enfocaron de

manera específica al fortalecimiento de 20 SMCA ubicados en 14 entidades federativas: Campeche, Chiapas,

Guadalajara, Hidalgo, Mexicali, Michoacán, Monterrey, Morelos, Oaxaca, Puebla, Tabasco, Tijuana, Tlaxcala, Toluca

y Veracruz.

2

En necesario hacer hincapié en el hecho de que para los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca,

Tabasco y Veracruz, únicamente se tomo en consideración la calibración, sin embargo esto permitió tener un

diagnóstico preliminar de cómo están sus estaciones y equipos de monitoreo.

I.1 Resultados obtenidos con el diagnóstico, calibración y reactivación de los SMCA de las zonas metropolitanas

de Guadalajara, Monterrey, Hidalgo, Mexicali, Morelos, Puebla, Tijuana, Tlaxcala y Toluca, con especial

atencióna los equipos de ozono y partículas.

En el mes de noviembre de 2013, se realizó el diagnóstico de los SMCA de Guadalajara Mexicali, Monterrey, Tijuana,

y Toluca, en tanto que los de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala se efectuaron en enero de 2014. El trabajo

consistió en una evaluación in situ en cada una de las estaciones que conforman los sistemas, con la cual se obtuvo

el estado de operación de cada equipo, tanto de los analizadores como de los sensores meteorológicos, además de

que fue posible saber las necesidades de refacciones y consumibles requeridas para una óptima operación de los

equipos.

Previo al diagnóstico para los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala, en el mes de noviembre del 2013 se

realizó una calibración; a fin de que se analicen de manera completa los trabajos realizados, los resultados de todas

las actividades se integran en las conclusiones finales.

Con la finalidad de tener una mejor representatividad de los resultados obtenidos, así como una referencia similar y

poder clasificar el estado de operación de los SMCA, se formuló el uso de un código de colores para poder identificar

el estado de operación de los equipos, a tal efecto se consideraron los siguientes criterios:

Código de colores del estado de operación de equipos definido para este proyecto.

BUENO

No requiere atención

OPERANDO

Sin alarma, equipo en buen estado

REGULAR

Requiere atención

OPERANDO, SIN EMBARGO REQUIERE:

5. Calibración

6. Mantenimiento preventivo

7. Stock de refacciones y consumibles

8. Cercano a la obsolescencia

MALO

Requiere atención urgente

FUERA DE OPERACIÓN POR:

6. Falta de refacciones o consumibles

7. Requiere mantenimiento mayor

8. Obsoleto

9. Problemas de configuración

10. Otro (especificar).

Este código se utilizó para representar los resultados en cada una de las etapas en las que se verificaron los equipos

de los SMCA, por tal motivo se verá aparecer en todo el informe.

3

Una de las actividades realizadas fue la elaboración de diagnósticos, con los cuales se procedió a realizar la

reactivación, misma que consistió en la aplicación de mantenimientos preventivos a todos los equipos, así como el

mantenimiento correctivo de los equipos de ozono y partículas, la razón de esto es que éstos fueron los

contaminantes que se priorizaron y para los cuales se consideró el suministro de refacciones que, de acuerdo al

diagnóstico realizado, eran requeridas.

Dentro de las actividades de los SMCA de Guadalajara, Mexicali

Monterrey, Tijuana, Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala se

realizaron diagnósticos en un total de 526 equipos, 281 de ellos

son analizadores de gases y los 245 restantes son sensores;

asimismo, para las actividades de reactivación se realizaron los

mantenimientos preventivos a un total de 504 equipos(275

analizadores de gases y 229 sensores).

La diferencia de equipos al momento de la reactivación se debió al hecho de que, cuando se regresó a realizar la

reactivación, se encontró una estación apagada y algunos equipos que estaban dañados, los cuales fueron

requeridos posteriormente para reparar otros, razón por la que se retiraron de las estaciones, por otra parte, los

sensores meteorológicos de una estación están apagados por falta de señal con el dataloger, en otros casos, se

tomó la decisión de retirarlos porque es necesario sustituirlos.

Las refacciones para cada SMCA se definieron en reuniones especificas y conjuntamente con personal del INECC,

todo elloen base a las prioridades planteadas en el proyecto, por lo que se conto con la adecuada validación. En

anexo I.1 se pueden ver los reportes específicos de diagnóstico y reactivación de estos sistemas, en los cuales se

incluyen tablas y graficas de todas las calibraciones, así como hojas de campo y reportes fotográficos de los trabajos

en las diferentes etapas. De igual manera, en el anexo I.2 se muestra la lista completa de refacciones suministradas

para cada SMCA.

526 Equipos

Diagnosticados

SMCA de de Guadalajara, Mexicali

Monterrey, Tijuana, Toluca, Hidalgo,

Morelos, Puebla y Tlaxcala

4

Los resultados obtenidos en cada una de las etapas fueron los siguientes:

Estado de operación de los equipos en SMCA de Tijuana, Mexicali, Monterrey, Toluca y Guadalajara en las diferente etapas.

Tal y como se puede apreciar, cuando se realizo el diagnóstico se encontraron varios equipos en semáforo amarillo,

principalmente en las redes de Toluca y Guadalajara, y prácticamente todos los sistemas meteorológicos, esto fue

debido a la falta de mantenimiento preventivo y calibración de los equipos, lo que resultó más evidente en sensores

meteorológicos,pues todos los sistemas se encontraron descuidados.

Es importante mencionar que los equipos que no se lograron reactivar (semáforo rojo y amarillo) se debió a que

muchos requerían de refacciones, en tanto que otrosel reemplazo definitivo, esto último se determinó debido a que

resulta más costoso reactivarlos que adquirir equipos nuevos.


Colef

ITT

La Mesa

Laboratorio

Conalep

Progreso

UPBC

CESPM

Cobach

UABC

C - Obispado

N - Escobedo

SE - La Pastora

SE2 - Juárez

NE - San Nicolás

NE2 - Apodaca

SO - Santa Catarina

NO - San Bernabé

NO2 - García

San Mateo


Ox totitlán

Metepec

Centro

Ceboruco

Aeropuerto

Las Águilas

Vallarta

Atemajac

Oblatos

Centro

Tlaquepaque

Mirav alle

Loma Dorada

Las Pintas


TIJUANA

MEXICALI



MONTERREY

TOLUCA

GUADALAJARA

5

Estado de operación de los equipos en los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala en las diferente etapas.

Para los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala, lo primero que se realizó fue la calibración de equipos,

después el diagnóstico y posteriormente la reactivación, esto se realizó así tomando en consideración el estado de

operación de los equipos antes de la calibración, basándose únicamente en cómo estaban operando, y si existía

algún tipo de alarma. Al momento de realizar los trabajos en Hidalgo, dos estaciones automáticas no estaban en

operación, por lo que no fueron tomadas en cuenta en los trabajos.

Los equipos que no fue posible reactivar (semáforo rojo y amarillo) fue porque requerían refacciones, en tanto que

algunos otros el reemplazo definitivo, esto último se determinó debido a que resulta más costoso reactivarlos que

adquirir equipos nuevos.

En los casos de los SMCA de Guadalajara, Mexicali

Monterrey, Tijuana, Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla

y Tlaxcala, el 87% del total de equipos se dejó

operando de manera óptima, el 4% en operación

regular y el 9% fuera de operación.



Velódromo

Agua Santa

Bine

Ninfas

Cuernav aca

Ocuituco

Zacatepec

Cuautla

Tula

Tizay uca



Atotonilco

Atitalaquia

Oficinas COEDE









Primaria Nonoalco




Huamantla






TLAXCALA



PUEBLA

MORELOS

HIDALGO



87 % de equipos operando

de manera óptima

SMCA de Guadalajara, Mexicali Monterrey,

Tijuana, Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla y

Tlaxcala.

6

Estado de operación de los equipos de acuerdo a los resultados

obtenidos en las etapas de diagnóstico y reactivación.

El estado de operación en el que se dejaron los equipos no es permanentedebido a su dinámica de operación. Por

tal razón se determina como necesidad primordial para todos los SMCA, el contar con recursos económicos para la

compra de las refacciones y consumibles necesarios para realizar mantenimientos preventivos en un periodo de

entre cuatro y seis meses, si se desea, desde luego, mantener operando los equipos de manera óptima para que

sean capaces de generar información confiable.

Dado que cuenta con experiencia en campo, el personal técnico que atiende los SMCA de Tijuana, Mexicali,

Monterrey Guadalajara, Toluca e Hidalgo, está adecuadamente capacitado para resolver problemas de diagnóstico y

soportar la operación de este sistema de monitoreo, sin embargo, debido a la falta de presupuesto anual, en todos

los SMCA se carece de un stock de refacciones y consumibles para garantizar la continua y correcta operación de

los equipos que integran el sistema.

El presupuesto requerido para cada SMCA es variable, debido a que depende de la antigüedad de los equipos y de

las capacidades del personal operativo; se observó sin embargo que cada SMCA tiene un estimado de recurso

económico necesario, aunque no se ha logrado que se proporcione de manera anual, por ello resulta relevante el

buscar mecanismos de gestión, no solo para renovación de equipo, sino para mantener operando lo que se tiene

actualmente.

Estado de Operación de Equipos de los SMCA de Guadalajara, Mexicali Monterrey, Tijuana,

Toluca, Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala.

De un total de 281, el 91% de los equipos analizadores

quedaron en funcionando de manera óptima y solo el

8% quedó fuera de operación, de éstos, el 5% son

analizadores de NOx, CO y SOx y el 3% equipos de O3

y partículas, algunos requieren reemplazo, en tanto que

otros tienen con refacciones mayores.

281 analizadores de gases y

partículas

91% en operación óptima

7

Así las cosas,de los 247 sensores revisados, el 82% quedo operando de manera optima, 10% está fuera de

operación y el 7% no opera adecuadamente.Se pudo detectar un descuido general en los equipos, aunado al hecho

de que existen estaciones sin medición meteorológica debido la falta de presupuesto anual para consumibles y

refacciones, por lo que se da prioridad a mantener operando los analizadores de gases y equipos de partículas,

dejando en segundo término la meteorología.

En cuanto a resumen de resultados por SMCA: El 100% de los equipos operan de manera óptima en Toluca y

Tlaxcala, seguidos de Guadalajara con 96%, Monterrey con el 90%, Morelos con 81%, Mexicali con 80%, Tijuana

78%, Hidalgo 75% y Puebla con 70%.

Con respecto a equipos fuera de operación, se observa que Puebla es el que tiene el mayor porcentaje de equipos

inoperantes, seguido de Morelos, Hidalgo, Mexicali, Tijuana, Monterrey y Guadalajara.

247 sensores

82% en operación optima

8

I.2 Resultados de la calibración de equipos de monitoreo, gases y partículas, así como el fortalecimiento de

habilidades a través de capacitación en los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla, Tlaxcala y Campeche,

Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.

Otra de las actividades consideradas fue el apoyo para la calibración de equipos a los SMCA, misma que fue

efectuada en dos etapas:La primera para los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala se realizó en los meses

de noviembre y diciembre del 2013, en tanto que la segunda se llevó a cabo en los SMCA de Campeche, Chiapas,

Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz durante los meses de mayo, junio y julio de 2014.

En total se realizo la calibración de 278 equipos: 145 analizadores de gases y partículas y 133 sensores; en la

primera etapa para los SMCA citados en el párrafo anterior se calibraron 186 equipos, 102 analizadores de gases y

partículas y 49 sensores; en la segunda etapa para los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y

Veracruz. Fueron 92 equipos, 43 analizadores y 49 sensores meteorológicos.

Los resultados de la primera etapa, quedaron incluidos en el apartado anterior debido a que, como se comentó,a

estos equipos se les realizó reactivación posterior a la calibración.

1a. Etapa

SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala

186 Equipos

2ª. Etapa

SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y Veracruz

92 Equipos

Calibración a un total de

278 Equipos

9

Con respecto a los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y Veracruz considerados en la segunda

etapa, en la tabla siguiente se muestra el estado en el cual se dejaron operando los equipos después de la

calibración y cómo estaban antes de la calibración, menester es hacer hincapié en el hecho de que no se realizó un

diagnóstico como tal, por lo que el estado mostrado se basó sólo en cómo estaban a los equipos al momento de

llegar a realizar los trabajos de calibración y en base a si el equipo estaba encendido o si mostraba alguna alarma.

En el caso de los equipos que están en semáforo amarillo,es porque no respondieron de manera adecuada a la

calibración, por lo tanto es necesario que se les aplique mantenimiento. Los equipos en rojo estaban completamente

fuera de operación.

Estado de operación de Equipos de los SMCA

Como se puede apreciar, el SMCA que requiere de más atención es el de Morelia, seguido de Chiapas, Campeche y

estación Minatitlán de Veracruz. De manera general, se observa que de los 92 equipos calibrados en la segunda

etapa, el 77% quedó operando de manera óptima, el 11% en operación regular y el 12% fuera de operación.

Estado de operación de equipos de los SMCA de Campeche, Chiapas,

Michoacán, Oaxaca y Veracruz, antes y después de la calibración.

En cuanto al estado de operación de cada uno de los SMCA en relación a como quedaron funcionando después de

la calibración, en la siguiente gráfica se observa que Morelia y Chiapas son los que tienen menor porcentaje de

equipo en óptima funcionalidad, de nueva cuenta debido a la falta de mantenimiento.Por el contrario, los SMCA de

Oaxaca y Yucatán tienen el 100% de sus equipos en óptimo funcionamiento, seguidos de Veracruz y Campeche.


Campeche Campeche


No. 1 Centro

No. 2 CU

Oaxaca CEDART

Minatitlán

Xalapa

Yucatán Seduma 01


Morelia

Veracruz


10

En cuanto a equipos fuera de operación, Chiapas es el que tiene el mayor porcentaje, seguido de Morelia,

Campeche y Veracruz.

Durante las actividades de calibración se capacitó al personal operativo de cada uno de los SMCA. 18 operadores en

total pertenecientes a Tlaxcala, Campeche, Chiapas, Hidalgo, Michoacán, Morelos, Oaxaca, Puebla y Veracruz

recibieron la capacitación.La calibración de equipos analizadores de gases y partículas, así como de los sensores

meteorológicos fue realizada simultáneamente con los trabajos en cada uno los SMCA.

Para llevar a cabo la revisión y estandarización de los sistemas de calibración se ofreció apoyo a los SMCA para

transportación de sus calibradores al laboratorio del INECC, esto se realizó en una primera etapa para Hidalgo,

Morelos, Puebla y Tlaxcala en noviembre y diciembre del 2013, la segunda etapa tuvo lugar en junio y julio del 2014,

en Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.

Para ello se estableció contacto con los responsables de los SMCA para enterarles del apoyo y logística para la

transportación de sus calibradores al laboratorio del INECC. Los encargados de los sistemas de monitoreo de

Tlaxcala y Morelos manifestaron no contar con equipos de calibración, por lo que declinaron el ofrecimiento. Los

equipos de los SMCA de Hidalgo y Puebla fueron recogidos y trasladados al laboratorio del INECC para su

calibración. Es importante mencionar que el calibrador que fue entregado por el SMCA de Hidalgo no fue recibido por

el personal del INECC, pues indicaron que ya había sido revisado en el mes de octubre del 2013 y se había

notificado por escrito a los responsables del SMCA que el equipo no estaba funcionando bien, en consecuencia no

se puedo realizar la calibración y el equipo fue regresado a Hidalgo. El calibrador de Puebla se ingresó al laboratorio

del INECC, fue calibrado y devuelto al SMCA de Puebla en marzo de 2014.

11

Para la segunda etapa se procedió de la misma manera y se notificó a los responsables de los SMCA del apoyo y

logística para la transportación de los equipos al laboratorio del INECC, pero los encargados de los SMCA de

Oaxaca y Chiapas manifestaron que sus equipos se habían enviado recientemente al INECC, por lo que no sería

necesario llevarlos de nuevo. En los SMCA de Campeche, Oaxaca, Veracruz y Yucatán sí se recogierony trasladaron

los equipos al laboratorio del INECC para su calibración.Cabe citar que al momento del cierre del reporte aún

seguían allí, pero en cuanto se finalicen los trabajos de calibración se procederá a regresarlos a los respectivos

SMCA.

Como parte importante de las conclusiones más relevantes se puede mencionar, de nueva cuenta,que se identificó

como patrón general la falta de asignación presupuestal anual para operación y mantenimiento; así como la carencia

de personal dedicado a actividades específicas en la materia y, por supuesto y como consecuencia de lo anterior, la

falta de una estructura orgánica definida. Esto, se ve reflejado en una deficiente operación de los SMCA y por tanto

la falta de información oportuna y confiable.

Esto se atribuye una total falta de involucramiento de quienes toman las decisiones, en virtud de que, en la mayoría

de los casos, no perciben la trascendencia que tiene el monitoreo de contaminantes atmosféricos; lo cual queda

evidenciado con la poca difusión y menos aplicación que se le da a la información generada para emprender

acciones especificas para disminuir loscontaminantes. Dado que es una actividad que se realiza de manera

automática, se pierdende vista los requerimientos mínimos de personal para la operación de los equipos de

medición.

Una contribución importante del proyecto fue la ejecución de un ejercicio de estimación de costos y una propuesta de

estructura mínima de personal tomando como referencia lo establecido en la NOM-156-SEMARNAT-2012. Así que

después de analizar los esquemas de operación que se tienen en el país y que hasta la fecha han funcionado, se

describe lo que el equipo de trabajo asume como necesidades básicas para lograr cumplir los objetivos que tiene un

SMCA y garantizar su adecuada operación.

Estructura mínima de personal requerido para operación y publicación de información

a Dirección de área que como parte de sus atribuciones tiene el monitoreo de contaminantes atmosféricos.

b Estos puestos existen en algunos casos, sin embargo no son específicos y quedan dentro de algún departamento que tiene a su

cargo otras muchas actividades.

2El número de operadores dependerá de la cantidad de estaciones de monitoreo que se tengan funcionando, así como de las

distancias entre una y otra; para efecto práctico se podría considerar un operador por cada tres estaciones ubicadas en un radio

no mayor a 30 km.

12

Además de los requerimientos de personal, hay otros que deben ser considerados para una adecuada operación de

una estación automática de monitoreo, a saber: energía eléctrica, consumibles y refacciones, mantenimiento y

calibración, seguros e internet. Para cada uno de estos rubros se debe calcular un costo mensual que varía en

función de cada región, así como de la antigüedad de los equipos y de la capacidad del personal que los opera. Así

las cosas y con la finalidad de tener una idea del costo que representa operar una estación automática de monitoreo,

se hace un estimado, tomando como referencia una estación con no más de tres años de antigüedad y cuya

ubicación es en la zona central del país.

Costo estimado para operación y mantenimiento de SMCA

Concepto

Costo anual

estimadoa

Energía eléctrica $12,000.00

Consumibles y refacciones $75,000.00

Mantenimiento y calibración b $150,000.00

Seguros $15,000.00

Internet $6,000.00

Total $258,000.00 a Costos estimados a enero de 2014, con referencia de costos en la zona centro del país.

b Considerando como mínimo tres mantenimientos preventivos al año.

Los costos pueden reducirse si se cuenta con personal capacitado para realizar mantenimientos menores

y calibraciones, ello implica que se cuente con la infraestructura mínima equipo

y herramientas necesarias para su realización.

Se hace notar el que estos importes deben tomarse únicamente como referencia, debido a que cada SMCA deberá

tener gastos de acuerdo a la antigüedad de sus equipos y los costos de cada zona.

Con lo anterior se refuerza el hecho de que al realizar la inversión necesaria se podría garantizar la operación

continua y adecuada de una estación de monitoreo; sin embargo, es importante enfatizar que el objetivo final del

monitoreo es la publicación de información, por lo que, además de lo anterior,es menester tomar en cuenta que para

la generación de información confiable es indispensable contar con una infraestructura mínima de equipo de

cómputo para la concentración, análisis y publicación, respondiendo así a la gran responsabilidad que implica la

generación de información veraz y oportuna.

Otro de los aspectos importantes a considerar es la implementación de sistemas de gestión de calidad, con losque

se establecen procedimientos de supervisión y control que permiten identificar áreas de oportunidad que se pueden

atender con el personal con que se cuenta y que no requieren recursos adicionales como tal, sino que dependen

más bien de la capacitación que se dé al personal operativo.

13

II. Evaluación sistémica de desempeño del equipo de monitoreo.

En coordinación con el INECC se definió la estructura y contenido de la base de datos a integrar, misma

quecontiene información referente a estaciones, equipos, contaminantes monitoreados, mantenimiento de equipos y

auditorías, así como inventario de equipos e información de administración de cada una de los SMCA. Una vez

definida la información que contendría la base de datos, se utilizó la información recopilada y proporcionada por el

INECC para integrarla. Asimismo se identificó la necesidad de incorporación de campos adicionales como la

integración de un Identificador Único (IDU), mismo que fue definido en coordinación con personal del INECC, dicho

IDU quedó conformado por 19 dígitos y con él se determina la localización y características de los equipos.

Se comenzó a integrar la información con la que contaba el INECC y se procedió a elaborar un oficio a fin de solicitar

a los Secretarios de Medio Ambiente e Institutos de Ecología el apoyo para recabar la información faltante de parte

de los responsables de los SMCA, además de su validación y actualización en su caso;lamentablemente no se tuvo

la respuesta deseada, ya que en un primer contacto menos el 50% respondió; por lo que, se cambió la estrategia y

se llevó a cabo contacto directo vía telefónica para dar seguimiento muy preciso y recabar la mayor parte de la

información, de esta forma se logró tener respuesta del 90% de los SMCA. Vale la pena mencionar que la

información recabada en la base de datos se cotejó con los responsables de proporcionarla a fin de tener la mayor

concentración y exactitud de datos posible. De igual manera aquélla fue constatada en las visitas realizadas a los

SMCA para los trabajos de diagnostico, calibración y reactivación.

SMCA que integran la Base de Datos.

No. Redes integradas en base de datos SMCA al que pertenece

1 Aguascalientes Monitoreo atmosférico de la calidad del aire del estado de Aguascalientes.

2 Baja California - Mexicali Red de Monitoreo de Calidad del Aire del estado de Baja California.

3 Baja California - Tijuana Red de Monitoreo de Calidad del Aire del estado de Baja California.

4 Baja California - Ensenada Red de Monitoreo de Calidad del Aire del estado de Baja California.

5 Baja California - Playas de Rosarito Red de Monitoreo de Calidad del Aire del estado de Baja California.

6 Baja California - Tecate Red de Monitoreo de Calidad del Aire del estado de Baja California.


8 Coahuila de Zaragoza - La Laguna Centro de Monitoreo Ambiental de la zona metropolitana de la Laguna.














22 México Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Zona metropolitana del Valle de Toluca.

23 Michoacán de Ocampo - Centro Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la Zona metropolitana de Morelia.

24 Michoacán de Ocampo - CU Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la Zona metropolitana de Morelia.

14

No. Redes integradas en base de datos SMCA al que pertenece


















En el apartado III del presente documento se integra un resumen general de la información contenida en los

apartados de la base de datos referentes a equipos de monitoreo, información delestado de operación, programa de

aseguramiento y control de calidad, así como las necesidades de capacitación del personal. Asimismo se resalta el

hecho de que con la información contenida en la base de datos se puede realizar cualquier análisis que se requiera.

Con fundamento en la información contenida en la base de datos, se aprecia que las principales marcas empleadas

en los equipos de monitoreo atmosférico son las siguientes: Accus-Vol, Anderson, Baseline, Climatronics, Dasibi,

Ecotech, Global, Graseby, Kipp&zonen, Met One Instruments, Monitor Labs, Partisol, Recordum, Rm Young, Setra,

Skye, Teco, Teledyne API, TEOM, Thermo Environmental Instruments, Tisch Environmental, Vaisala y Wedding &

Associates.

De la información concentrada en la base de datos a

agosto de 2014, se puede deducir que el 83 % del total

de los equipos está en operación, el 9% fuera de

operación y el 8% operan con falla. Aunque se sugiere

que esta información seatomada sólo como referencia

muy general, dado que el comportamiento de

operación de equipos es muy dinámico, por lo que no

se puede presumir que dichoestado sea permanente.

15

Analizando la información respecto al año

de adquisición del total de los equipos

reportados en los 40 SMCA, se observa

que alrededor del 57% de los ellos fue

adquirido después del año 2010 y que casi

el 25% tiene más de 10 años de

antigüedad.

Únicamente 16 SMCA mencionan que llevan programas de aseguramiento y control de la calidad de los procesos, es

decir el 40% del total de los SMCA. En cuanto al grado de validación y manejo de datos se mencionan tres niveles:

Revisión, confirmación y validación. Únicamente los SMCA de Baja California, Chihuahua, Durango, Hidalgo, Puebla,

Coahuila, Guanajuato, México, Nayarit, Nuevo León, Oaxaca, Querétaro y ZMVM especifican que realizan la

“Validación” de los datos generados respecto a la calidad del aire.

Con relación a la publicación de la información, el 20% de

los 40 SMCA no la pública en tanto que el 75% lo hace a

través de algún medio electrónico como: página web,

SINAICA, Facebook, Twitter y el restante 5% lo hace a

través de radio.

En lo que a capacitación se refiere y en base a lo manifestado por los 40 SMCA, todos tienen personal que recibe al

menos una capacitación al año, en temas de operación y mantenimiento; validación y manejo de datos; o bien,

gestión y administración, aunque esta última en menor medida. Sin embargo se debe tener en cuenta que la

capacitación debe ser constante por diversas circunstancias, entre ellas:Rotación de personal, atención de

necesidades específicas que pudieran presentarse, así como la actualización en los diversos temas.

Como se puede apreciar, el método que utilizaba el INECC para obtener información de los SMCA era estático y

complicado para mantenerla actualizada, debido justamente a la necesidad de actualización periódica de la

misma.Continuando con el proceso, el siguiente paso era enviar el formato a todos los SMCA, lo que conllevaría

largos periodos de tiempo para su devolución, además de la necesidad de contar con personal dedicado a esta

actividad por un período considerable.

Por todo lo anterior,como valor agregado dentro del proyecto y debido a que no se consideró en los términos de

referencia,se propuso crear una sola fuente de información, misma que sería compartida y cuando tuviera

modificaciones, se harían una sola vez y estarían disponibles para todas las áreas del INECC, así como para los

responsables de los SMCA en todo el país. Con esto se evita duplicidad e inconsistencia de información, además de

poder crear diversas aplicaciones y compartir información con otros sistemas de Información ya creados, como el

Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), por ejemplo.

16

Fue por ello que, a manera de producto adicional, se desarrolló una aplicación web en la cual se integró la base de

datos recabada, misma que fue denominada: “Sistema de Inventario de Estaciones de Monitoreo de la Calidad del

Aire, SIEMCA”, la cual tiene como objetivo principal el contar con una plataforma que se actualice de manera

permanente por los SMCA y por el INECC, la que se tendrá información disponible para ambos organismos y en la

que quedó abierta la posibilidad de que se puedan integrar los SMCA que se vayan incorporando.

Dentro de las ventajas que se tendrán con este sistema se pueden mencionar las siguientes:

Administración de base de datos única y centralizada con un alto grado de seguridad.

Aplicación Web totalmente administrable por el usuario final.

Administración y seguimiento de procesos operativos, equipos, capital humano y recursos financieros.

Creación de plantillas de revisión y calibraciones, generación de datos históricos mediante la consulta de

bitácoras.

Asignación de usuarios y perfiles por parte del personal del INECC y los encargados de los SMCA.

Escalabilidad de la aplicación para adaptarse a las nuevas necesidades de la institución.

Interacción con otros sistemas desarrollados por medio de servicios web que permitan compartir información.

Conexión simultánea de más de 2000 usuarios, generando una sesión de trabajo por usuario con operaciones

respaldadas con el fin de mantener una base de datos confiable.

III. Evaluación de la necesidad de instalación de nuevas estaciones de monitoreo, así como el mejorar la cobertura

de las estaciones que conforman los SMCA.

En el contexto internacional se ha identificado que las redes de monitoreo de aire ambiente son diseñadas

normalmente para cumplir objetivos básicos como:Proveer datos de manera oportuna de la calidad del aire al público

en general; vigilar el cumplimiento de los estándares de calidad del aire,respaldar el desarrollo de estrategias de

control de emisiones y apoyar el desarrollo de estudios de investigación sobre la contaminación del aire.

La selección del lugar de medición apropiado es una de las tareas más importantes en el diseño de una red de

monitoreo, ya que debe ser la ubicación más representativa. En México, la Norma Oficial Mexicana NOM156-

SEMARNAT-2012 para establecimiento y operación de sistemas de monitoreo de la calidad del aire, en su apartado

6. Diseño de los sistemas de monitoreo de la calidad del aire, numeral 6.1.2, establece que para ubicar cada

estación de monitoreo se deben realizar los estudios o trámites necesarios para obtener información de apoyo, tales

como: Inventario de emisiones o ubicación de fuentes emisoras; modelos de calidad del aire; Información

meteorológica de la región; velocidad, dirección y variabilidad del viento; características geográficas locales;

localización de asentamientos humanos; estudios preliminares de calidad del airey otros datos como:referencias

demográficas, salud, usos de suelo y, sobre todo, los aportes de sistemas de información geográfica que pueden

servir en la identificación de sectores impactados o,por sus características más susceptibles, a la contaminación.

17

En la parte IV de este documento se presenta el desarrollo de una metodología para validar la pertinencia de la

ubicación de estaciones de monitoreo o determinar su posible ubicación, esto considerando los objetivos del

monitoreo del aire ambiente y algunos criterios generales usados por la Agencia de Protección Ambiental de los

Estados Unidos (USEPA) para evaluar tanto la pertinencia de ubicación de estaciones de monitoreo, como el

funcionamiento de una red para el mismo fin.

La metodología desarrollada consideró toda esta información y se aplicó para la evaluación de la representatividad

de los SMCA de Campeche, Monterrey, Morelos, Oaxaca y Tlaxcala.En el apartado IV del presente documento se

presentan ejemplos de la metodología aplicada y los resultados obtenidos para cada uno de los SMCA analizados.

Como ejemplo de los resultados obtenidos para los SMCA analizados, el mapa que se muestra a continuación

representa el análisis de aptitud para la zona metropolitana de Monterrey, en él se muestran las áreas más aptas

para medir los impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas, siendo éstas las que tienen un

valor de 9 en tanto que las que tiene un valor de 3 son las menos aptas.

Mapa de análisis de aptitud de la zona metropolitana de Monterrey

Es de resaltar que la metodología desarrollada en esta actividad, con la cual se realizó la evaluación y análisis de

cobertura de las estaciones de SMCA y ubicación de nuevas estaciones de monitoreo podrá ser aplicada en

cualquier otro sistema; la precisión que se obtenga dependerá de la cantidad y calidad de información con la que se

cuente respecto a población por municipio, población por Área Geo Estadística Básica (AGEB), red vial, ubicación de

las estaciones de monitoreo de la calidad del aire y fuentes puntuales de emisiones antropogénicas, tanto federales

como estatales y, finalmente, la topografía de la región.

Con toda la información se podrá aplicar la modelación de aptitud para encontrar los lugares más correctos para la

posible instalación de nuevas estaciones de monitoreo.

18

IV. Capacitación de los Responsables de los SMCA en los Temas relacionados con la gestión y

administración; diseño de redes de monitoreo; operación y mantenimiento;validación y manejo de datos.

En coordinación con el INECC se definieron los programas para el desarrollo de los cursos de capacitación niveles

básico, intermedio y avanzado, los cuales se llevaron a cabo en los meses de noviembre 2013, abril y agosto de

2014 respectivamente en la ciudad de León, Gto.

Los dos primeros cursos se enfocaron a la capacitación sobre monitoreo atmosférico y manejo de datos y el tercero

a Sistemas de Gestión de Calidad, en total se capacitaron a 40 SMCA, el número de asistentes de SMCA por curso

fue 15 en el primero, 57 en el segundo y 65 en el tercero, más personal del INECC que asistió a cada uno de los

cursos, habiendo asistido un total de 150 personas pertenecientes a 29 entidades a los tres cursos.

En los tres seminarios se observó una participación heterogénea en cuanto a nivel de conocimientos, por lo que la

definición del nivel de profundidad de cada tema fue muy complicada, esto fue debido a que hay SMCA que cuentan

con personal de reciente incorporación, o que no había tenido oportunidad de capacitarse, en tanto que había otros

con antigüedades de hasta diez años.

El punto relevante fue el tema del manejo de datos, el que representa un reto mayor debido a que existen SMCA

cuyo personal no tiene conocimiento en el uso de hojas de cálculo ni manejadores de bases de datos, razón por la

que se debe fomentar el trabajo de sesiones en línea para reducir esta brecha.

El tema de Sistemas de Gestión de Calidad también resultóser de gran interés para niveles directivos y mandos

medios, por lo que es importante se le dé seguimiento, pues si se fortalecen los SMCA con la implementación de

estos sistemas, se tendrán grandes avances en cuanto al establecimiento de procedimientos en cuestiones de

operación y manejo de información.

V. Recopilación de Información para la Integración de un Sistema Único de Información de la Calidad del

Aire.

Hoy en día, el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) cuenta con diversos sistemas de

información y metodologías de trabajo actual para dar el seguimiento a sus acciones. En este proyecto se consideró

que se realizará un análisis de los elementos técnicos de cada uno de los sistemas con los que cuenta, a saber:

Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), AIRNow, proceso para la limpieza y pre

validación de datos de la información recibida de los SMCA y el Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la

Calidad del Aire.

Los sistemas de información analizados y descritos en el apartado VI, contribuyen a las actividades diarias del

INECC, y son una fuente significativa de datos del resultado del monitoreo atmosférico realizados por los SMCA en el

país, empleado para proporcionar información a la ciudadanía y a los especialistas en la materia ambiental. Por ello,

deben ser dinámicos y mantenerse a la vanguardia (actualizarse periódicamente), dado que, como ya se observó, la

plataforma actual del SINAICA está con un retraso importante en el manejo de nuevas tecnologías y con una interfaz

poco intuitiva para los usuarios y con módulos que están en desuso, por lo que es recomendable considerar la

creación de una nueva aplicación para este sistema.

19

De igual forma se resalta la contribución del presente proyecto como valor agregado, con la creación del sistema

automático de validación de datos, con el cual se creará una base de datos unificada, sistematización de procesos y

seguimiento de información, lo que permitirá contar con información validada oportunamente.

Referente a la implementación y aplicación del sistema AIRNOW, en conjunto con el INECC, se realizaron diferentes

acciones que contribuyeron, entre otras cosas, a crear un grupo interdisciplinario en el cual se desarrollaron

diferentes herramientas tecnológicas con la finalidad de importar datos provenientes de los SMCA del país al sistema

de AIRNOW, además de realizar diversas pruebas de interconexión con el Sistema Nacional de Información de la

Calidad del Aire (SINAICA)como fuente alterna de datos.

Se resalta además que una de las principales necesidades del INECC, es contar con un sistema de información

integral que permita contar con datos muy puntuales de los sistemas en cuestión y que permita hacer uso de las

tecnologías de la información y las comunicaciones y que soporte todos los procesos de la institución.Esto conlleva

en primer lugar, necesariamente al fortalecimiento de la infraestructura actual. Lo anterior soportado con el

diagnóstico realizado a la infraestructura de las instalaciones de Tecamachalco y Periférico Sur, donde se

identificaron diversas carencias,entre las que podemos mencionar:Acondicionamiento adecuado de instalaciones

para la creación de un centro de datos, uso de tecnologías, licenciamiento de software, falta de personal y

capacitación constante.

Todo ello, es fundamental para que el INECC, como organismo federal en materia de medio ambiente, cuente con un

centro de datos en las instalaciones arriba mencionadasque permitan administrar la infraestructura y diversos

sistemas de información, esto soportado en el hecho de que es una dependencia federal que almacena y procesa

información de proyectos de todo el país.

El proceso de cambio se puede planear en etapas, sin embargo es necesario definir la visión a mediano y largo

plazo, a fin de que las acciones que se realicen vayan orientadas al objetivo final.En este sentido, los primeros pasos

que se planteen deberán estar enfocados a cubrir las necesidades principales.

20

I. Introducción.

Hoy en día, el problema de contaminación atmosférica es uno de los más preocupantes a nivel mundial, dado que

constituye un riesgo medioambiental para la salud.La contaminación atmosférica en las ciudades y zonas rurales de

todo el mundo provoca anualmente 3.7 millones de defunciones prematuras, según estimaciones de la Organización

Mundial de la Salud (OMS) en 2012. Para atender el problema, es necesario conocer los niveles de concentración de

contaminantes en la atmósfera a los que está expuesta la población.

Aunque se tiene registrado que el monitoreo de contaminantes atmosféricos en México inició en la década de los 50

en el Valle de México, fue a partir de los 90 cuando se tuvo un crecimiento significativo hacia otras zonas

metropolitanas y entidades más pobladas del país. De esta manera,fue así que hasta el 2010 se logró una mayor

expansión, con apoyo de programas gubernamentales, acompañado de soporte técnico y financiero de organismos

nacionales e internacionales.

El monitoreo de contaminantes atmosféricos en México se realiza a través de los Sistemas de Monitoreo de

Contaminantes Atmosféricos (SMCA), los cuales de manera general registran mediciones de: monóxido de carbono

(CO), dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), ozono (O3) y partículas suspendidas con un diámetro

menor o igual a 10 y 2.5 micras (PM10 y PM2.5).

Desde su creación en (1992), el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) ha jugado un papel

primordial como institución clave en el desarrollo y fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo de Calidad del Aire

en todo el país. Este organismo tiene la atribución para difundir y publicar la información sobre la calidad del aire.

De igual manera el Instituto lideró la coordinación de los trabajos para la elaboración y publicación de la Norma

Oficial Mexicana NOM-156-SEMARNAT-20121, en la que se citan los criterios mínimos bajo los cuales se deben

establecer y operar los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire en el País.

Lo anterior ha permitido contar con información para la atención de la problemática de la contaminación atmosférica,

enfatizando que es un problema complejo que requiere de la acción conjunta, no sólo de los tres órdenes de

gobierno, sino también de la iniciativa privada y de los ciudadanos. Resulta entonces que el monitoreo de la calidad

del aire es una herramienta esencial para conocer, no únicamente los niveles de contaminación atmosférica, sino un

indicador del impacto de las medidas planteadas para su disminución.

Por ello es de vital importancia contar con SMCA confiables que permitan disponer de información veraz y oportuna

para la toma de decisiones, además de ser información pública disponible para la población, a fin de que pueda

tomar acciones para reducir su exposición.

De acuerdo a información proporcionada por el INECC, se cuenta con equipo para Monitoreo de Contaminantes

Atmosféricos en 92 ciudades de 31 entidades federativas. Solamente en el Estado de Quintana Roo no disponen de

equipo alguno.

1 Norma Oficial Mexicana para elestablecimientoy operación de sistemas de monitoreo de calidad del aire.

21

De esta manera el Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire en el paístiene un total de 53 redes automáticas y 39

redes manuales ubicadas de la siguiente manera:

Equipo de Monitoreo.

92 Ciudades.

31 Entidades Federativas.

SMCA

53 redes son automáticas.

39 redes son manuales.

Figura I. 1 Sitios de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos, INECC (Páramo, 2014).

Cuadro I. 1Ciudades con Estaciones Automáticas o MixtasINECC (Páramo, 2014).

Estado Localidad

Estado Localidad

Estado Localidad

Aguascalientes 1 Aguascalientes

Guanajuato

18 Celaya

Nayarit 37 Tepic

Baja California

2 Ensenada

19 Irapuato

Nuevo León

38 ZM Monterrey

3 Mexicali

20 León

Oaxaca 39 Oaxaca

4 Rosarito

21 Salamanca

Puebla 40 Puebla

5 Tecate

22 Silao

Querétaro 41 Querétaro

6 Tijuana

Guerrero 23 Chilpancingo

San Luis Potosí

42 San Luis Potosí

Baja California Sur 7 La Paz

Hidalgo

24 Atitlalaquia

Sinaloa

43 Culiacán

Campeche 8 Campeche

25 Atotonilco

44 Los Mochis

Chiapas 9 Tuxtla Gutiérrez

26 Pachuca

45 Mazatlán

Chihuahua 10 Chihuahua

Hidalgo

27 Tizayuca

Sonora

46 Cd. Obregón

11 Cd. Juárez

28 Tepeji del Rio

47 Hermosillo

Coahuila 12 Torreón

29 Tula de Allende

48 Agua Prieta

Colima 13 Colima

Jalisco 30 ZM Guadalajara

49 Nogales

Distrito Federal 14 ZM del Valle de México

México 31 Toluca de Lerdo

Tabasco 50 Villahermosa

Durango

15 Durango

Michoacán 32 Morelia

Veracruz

51 Minatitlán

16 Gómez Palacio

Morelos

33 Cuernavaca

52 Xalapa

17 Lerdo

34 Cuautla

Yucatán 53 Mérida

35 Ocuituco

36 Zacatepec

22

Cuadro I. 2 Ciudades con Equipo Manual para Monitoreo de Partículas. INECC (Páramo, 2014).

Uno de los principales retos en cada uno de los sitios, sin dudaalguna, es la óptima operación y la generación

oportuna de información continua que permita contar con datos confiablesrespecto a la concentración de

contaminantes;pero ello se complica debido a que no en todos los sitios los equipos están operando. Esto refleja una

necesidad de atención y aportación de recursos económicos y de personal, dado que estos dos rubros representan

el mantener en operación óptima los sitios, lo que permitirá la generación y publicación de información confiable y

oportuna, para ello se debe tomar en cuenta la cantidad de equipos y estaciones que componen cada SMCA. Por

otra parte se debe considerar como otra prioridad el contar con personal debidamente capacitado

Lo anterior ha quedado de manifiesto en estudios realizados por el INECC, por ejemplo la evaluación de desempeño

realizada y publicada en el documento “Cuarto Almanaque de Datos y Tendencias de la Calidad del Aire en 20

Ciudades Mexicanas”, INECC, 2011(Garibay et al., 2011); donde se mostró la evolución y el desempeño de 20

SMCA, con la información disponible de 2009 y 2010, en la cual se evidencia que más del 50% de los SMCA

requieren de atención inmediata, ha resultado notorio que las deficiencias encontradas están relacionadas con la

operación, consecuencia de la carencia de recursos financieros y personal capacitado.

Derivado de lo anterior y con la finalidad de impulsar el fortalecimiento de los SMCA del país, el INECC, en

coordinación con la Universidad Tecnológica de León, realizó el proyecto plurianual “ Fortalecimiento de los Sistemas

de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos”, en el que se ha planteado como objetivo:Realizar acciones integrales

dirigidas a mejorar los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire (SMCA) que operan en el país, mediante la

atención oportuna de sus necesidades y la provisión de elementos estratégicos para que se mantengan operando de

manera óptima.

En este sentido, en el presente documento se exponen los principales resultados obtenidos a través del desarrollo

del proyecto referido, donde por primera vez se conoce el estado de operación de cada uno de los SMCA

considerados,así como las principales áreas de oportunidad.

Estado Estado Estado

Chihuahua 1 Ojinaga 22 Lolatla 28 Fresnillos

2 Navojoa 23 Tepatitlán 29 Zacatecas

3 Puerto Peñasco 24 Ajacuba 30 Abasolo

4 Guaymas 25 Zapotlán de Juárez 31 Cortázar

Sinaloa 5 Guasave 26 Xochicotlan 32 Dolores Hidalgo

6 Comalcalco 27 Tlaxcoapan 33 San Miguel de Allende

7 Cárdenas 16 Tlaxcala 34 San Francisco del Rincón

8 Altamira 17 Calpulalpan 35 Villagrán

9 Nuevo Laredo 18 Ixtacuixtla-Panotla 36 Juventino Rosas

10 Ciudad Victoria 19 Apizaco 37 Acámbaro

11 Matamoros 20 Quilehtla 38 Moroleón

12 Maderos 21 Huamantla 39 San José Iturbide

13 Mante

14 Tampico

15 Reynosa

Localidad Localidad Localidad

Sonora

Tabasco

Tamaulipas

Tlaxcala

Hidalgo

Zacatecas

Guanajuato

23

II. Diagnóstico, calibración y reactivación de equipos en los SMCA.

El proyecto consideró como actividades principales la elaboración de diagnósticos, calibración y reactivación de los

equipos que conforman algunos SMCA, los cuales se designaron de acuerdo al estado en el que estaban operando,

en base a una evaluación previa realizada por personal del INECC, así las cosas, las acciones se enfocaron de

manera específica al fortalecimiento de 20 SMCA ubicados en 14 entidades federativas: Campeche, Chiapas,

Guadalajara, Hidalgo, Mexicali, Michoacán, Monterrey, Morelos, Oaxaca, Puebla, Tabasco, Tijuana,

Tlaxcala, Toluca y Veracruz.

Cuadro II. 1 Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos

incluidos de manera directa en el proyecto.

Entidad Federativa SMCA

Baja California Mexicali

Tijuana

Campeche Campeche

Chiapas Chiapas

Hidalgo Hidalgo (Pachuca, Tula-Tepeji, red manual)

Jalisco zona metropolitana de Guadalajara

México Toluca

Michoacán Morelia

Morelos

Cuautla

Cuernavaca

Ocuituco

Zacatepec

Nuevo León zona metropolitana de Monterrey

Oaxaca Oaxaca

Puebla Puebla

Tabasco Tabasco

Tlaxcala Tlaxcala

Veracruz Xalapa

Minatitlán

Yucatán Mérida

Para los SMCA ubicados en: Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruzúnicamente se consideró

la calibración, pero esto permitió tener un diagnóstico preliminar de cómo están sus estaciones y equipos de

monitoreo.

24

Figura II. 1 Mapa de ubicación de los SMCA considerados en el proyecto. Elaboración propia.

A continuación se presentan los resultados obtenidos en dos partes, la primera corresponde a los SMCA de

Guadalajara, Hidalgo, Mexicali, Monterrey, Morelos, Puebla, Tijuana, Tlaxcala y Toluca; y la segunda se refiere a la

calibración realizada en los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.

II.1 Resultados obtenidos con el diagnóstico, calibración yreactivación de los SMCA de

las zonas metropolitanas de Guadalajara, Monterrey, Hidalgo, Mexicali, Morelos,

Puebla, Tijuana, Tlaxcala y Toluca, con énfasis en los equipos de ozono y partículas.

En noviembre de 2013, se realizó el diagnóstico de los SMCA de Guadalajara Mexicali, Monterrey, Tijuana, y Toluca,

poco después, en enero de 2014, los de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala. El trabajo consistió en una evaluación

in situ de cada una de las estaciones que conforman los sistemas, con esto seobtuvieron datosdel estado de

operación de cada equipo, tanto analizadores como de sensores meteorológicos, además de que permitió saber las

necesidades de refacciones y consumibles requeridas para una óptima operación de todos ellos.

Cabe señalar que en noviembre del 2013, previo al diagnóstico para los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y

Tlaxcala, se realizó la calibración, lo que se incluyen en el reporte desglosado en el presente apartado, con la

intención de que el proceso para estos sitiosesté lo más completo posible.

De igual manera, en los reportes de resultados de los diagnósticos realizados mostrados en anexo I.1, se menciona

la relación de refacciones para cada SMCA, incluyéndose además en el anexo I.2 la lista completa de refacciones

suministradas para cada uno de ellos; también es importante mencionar que, para contar con la validación, se

definieron en reuniones especificas con personal del INECC y en base a las prioridades planteadas en el proyecto,

las refacciones suministradas a cada uno de los SMCA.

Con la finalidad de tener una mejor representatividad en los resultados obtenidos, así como para poseer una

referencia similar y poder clasificar el estado de operación de los SMCA, se formuló el uso de un código de colores

con el cual se identificó el estado de operación de los equipos, considerando los siguientes criterios:

25

Cuadro II. 2 Código de colores del estado de operación de equipos definido para este proyecto.

BUENO

No requiere atención

OPERANDO

Sin alarma, equipo en buen estado

REGULAR

Requiere atención

OPERANDO, SIN EMBARGO REQUIERE:

9. Calibración

10. Mantenimiento preventivo

11. Stock de refacciones y consumibles

12. Cercano a la obsolescencia

MALO

Requiere atención urgente

FUERA OPERACIÓN POR:

11. Falta de refacciones o consumibles

12. Requiere mantenimiento mayor

13. Obsoleto

14. Problemas de configuración

15. Otro especificar

Este código se utilizó para mostrar los resultados de cada una de las etapas en las que se verificaron los equipos de

los SMCA, por lo que en el presente apartado se verá una presentación del informe general.

Como se comentó, se realizaron diagnósticos para cada SMCA y una vez obtenidos se procedió a realizar las

actividades de reactivación, las cuales consistieron en la aplicación de mantenimientos preventivos a todos los

equipos así como el mantenimiento correctivo de los equipos de ozono y partículas, esto último debido a que éstos

fueron los contaminantes que se priorizaron y para los cuales se consideró el suministro de refacciones que, de

acuerdo al diagnóstico realizado, eran requeridas.

De manera general, se precisa que se realizaron diagnósticos en un total de 526 equipos de los cuales 281 son

analizadores de gases y 245 sensores, asimismo para las actividades de reactivación se realizaron los

mantenimientos preventivos a un total de 504 equipos, 275 son analizadores de gases y 229 sensores. Al momento

de realizar la reactivación hubo una diferencia de equipos debida a que se encontró una estación apagada y algunos

equipos dañados, mismos que fueron requeridos posteriormente para reparar otros, así que se retiraron de las

estaciones, de igual manera se tienen apagados los sensores meteorológicos en una estación por falta de señal con

el dataloger y en otros casos se tomó la decisión de retirarlos debido a que debe ser sustituidos.

Es importante citar que, como parte de los objetivos del proyecto, la labor se enfocóa la operación sólo en los

equipos de ozono y partículas, debido a los impactos de estos contaminantes en la salud, esto, aunado a que los

límites establecidos en las Normas Oficiales Mexicanas son, de acuerdo a información del cuarto

almanaque,frecuentemente rebasados en varias ciudades, por ello se hizo necesaria la recomendación de establecer

su vigilancia para mejor protección a la salud. Dicho lo anterior, para estos equipos se previó la compra de

refacciones en base al diagnóstico realizado para lograr su reactivación, por lo que para equipos de ozono y

partículas que lo requerían se aplicó mantenimiento correctivo, haciendo hincapié además en el hecho de

que,aunquealgunos de estos equipos estaban en semáforo amarillo al momento del diagnóstico, continuaron

operando, pero una vez que se procedióa realizar la reactivación, algunos presentaron daño mayor y no fue posible

reactivarlos.

26

En las tablas siguientes se presenta el estado de operación de los equipos para cada uno de los SMCA,con base a

los resultados obtenidos en cada una de las etapas.

Como se puede apreciar en la tabla II.1, se encontraron varios equipos en semáforo amarillo, principalmente en las

redes de Toluca y Guadalajara;por otro lado, prácticamente todos los sistemas meteorológicos también estaban

operando de manera irregular debido a la falta de mantenimiento preventivo y calibración de los equipos, lo que

resultó más evidente en sensores meteorológicos ya que prácticamente todos los sistemas estaban descuidados.

En el anexo I.1están los reportes completos de cada una de las actividades realizadas en los SMCA de Tijuana,

Mexicali, Monterrey, Toluca y Guadalajara, en los cuales se incluyen tablas y gráficas de todas las calibraciones, así

como hojas de campo y reportes fotográficos de los trabajos en las diferentes etapas.

También es importante comentar que hubo equipos imposibles de reactivar (semáforo rojo y amarillo) debido a que

requieren refacciones y algunos de ellos el reemplazo definitivo, también se reitera que es más costoso reactivarlos

que comprar un equipo nuevo.

Tabla II. 1 Estado de operación de los equipos en SMCA de Tijuana, Mexicali, Monterrey, Toluca y Guadalajara en las diferente etapas.

En la tabla II.2 se aprecian los resultados obtenidos para los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala.En el

caso especifico de Hidalgo, lo primero que se realizó en sus sistemas fue la calibración de equipos, luego el

diagnóstico, que no fue otra cosa que reportar cómo quedaron funcionando después de la calibración y

posteriormente la reactivaciónEn la tabla anterior se detalla el estado de operación que mostraban los equipos antes

de la calibración, misma que se realizóconsiderando cómo estaban antes de ella, tomando como base únicamente el

cómo estaban operando o si mostraban alguna alarma.


Colef

ITT

La Mesa

Laboratorio

Conalep

Progreso

UPBC

CESPM

Cobach

UABC

C - Obispado

N - Escobedo

SE - La Pastora

SE2 - Juárez

NE - San Nicolás

NE2 - Apodaca

SO - Santa Catarina

NO - San Bernabé

NO2 - García

San Mateo


Ox totitlán

Metepec

Centro

Ceboruco

Aeropuerto

Las Águilas

Vallarta

Atemajac

Oblatos

Centro

Tlaquepaque

Mirav alle

Loma Dorada

Las Pintas


TIJUANA

MEXICALI



MONTERREY

TOLUCA

GUADALAJARA

27

De igual forma se señala que en el caso de Hidalgo, dos estaciones automáticas no fueron consideradas debido a

que al momento de realizar los trabajos no estaban operando, sin embargo se menciona cada una de ellas en el

reporte de reactivación presentado en anexo I.2 con respecto a los equipos manuales, todos fueron incluidos.

En el anexo I.2están los reportes completos de cada una de las actividades realizadas en los SMCA de Hidalgo,

Morelos, Puebla y Tlaxcala, en los cuales se incluyen tablas y gráficas de todas las calibraciones, así como hojas de

campo y reportes fotográficos de los trabajos en las diferentes etapas.

Al igual que en los sistemas anteriores, se detalla que los equipos que no fue posible reactivar (semáforo rojo y

amarillo) fue debido a que requieren de refacciones y algunos de ellos el reemplazo definitivo, por la razón ya citada

anteriormente en múltiples ocasiones.

Tabla II. 2 Estado de operación de los equipos en los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala en las diferente etapas.

Respecto a los resultados, de manera general se hace el análisis correspondiente con los efectos obtenidos en cada

etapa, en la gráfica siguiente se muestra que el 87% del total de equipos se dejó operando de manera óptima, el 4%

en operación regular y el 9% quedó fuera de operación.



Velódromo

Agua Santa

Bine

Ninfas

Cuernav aca

Ocuituco

Zacatepec

Cuautla

Tula

Tizay uca



Atotonilco

Atitalaquia

Oficinas COEDE









Primaria Nonoalco




Huamantla






TLAXCALA



PUEBLA

MORELOS

HIDALGO



28

Gráfica II. 1 Estado de operación de los equipos de acuerdo a los resultados

obtenidos en las etapas de Diagnóstico y Reactivación.

Se reitera que los equipos que no fue posible reactivar (semáforo rojo y amarillo) fue debido a que se requieren

refacciones y en otro casos el reemplazo definitivo, la razón ya ha sido citada anteriormente.

Es de vital importancia mencionar que el estado de operación en el que se dejaron los equipos, No es permanente

debido a su dinámica de operación. Identificando como necesidad primordial para todos los SMCA, el contar con

recursos económicos para la compra de refacciones y consumibles necesarios para realizar mantenimientos

preventivos en un periodo de entre cuatro y seis meses, esto siempre y cuando se quiera mantener operando los

equipos de manera óptima y generando información confiable.

Se resalta además el hecho de haber observado que el personal técnico que atiende los SMCA de Tijuana, Mexicali,

Monterrey Guadalajara, Toluca e Hidalgo, cuenta con la capacitación adecuada para resolver problemas de

diagnóstico y dar soporte a la operación de este sistema de monitoreo, dado que cuenta con experiencia en campo;

sin embargo, debido a la falta de presupuesto anual, en todos los SMCA se carece de un inventario de refacciones y

consumibles que garantice la continua y correcta operación de los equipos que integran el sistema.

De igual forma se determinó que, de acuerdo a lo manifestado por los responsables de los SMCA, es difícil solventar

la operatividad como consecuencia de que, en la mayoría de los casos, el personal técnico que opera las estaciones

está en situación de contratación eventual, por lo que es difícil garantizar su permanencia; por ello se sugiere

también analizar el fortalecimiento de su estructura, además de garantizar un presupuesto anual para mantener en

operación al personal con que actualmente se cuenta.

También es importante mencionar que el presupuesto anual requerido por los SMCA es variable,debido a que esto

depende de la antigüedad de los equipos y de las capacidades del personal operativo; sin embargo, se observó que

cada SMCA tiene un estimado de recurso económico necesario, aunque no se ha logrado que se proporcione de

manera anual, por lo que resulta relevante el buscar mecanismos de gestión, no solo para renovación de equipo sino

para mantener operando el que se tiene.

A continuación se hace un desglose separando los resultados obtenidos para los analizadores de gases y los

sensores meteorológicos, tratando de establecer el estado específico de analizadores, debido a que se observó una

clara desatención en cuanto a la meteorología.

29

II.1.1 Estado de Operación de Analizadores de Gases y Partículas.

En la gráfica siguiente se puede observar el estado de operación en el que se encontraron los 281 analizadores de

gases y partículas y cómo se dejaron operando después de los trabajos realizados, señalando que los analizadores

que quedaron en semáforo rojo y amarillo se debió a la falta de refacciones mayores, en tanto que, en tres de los

casos, se requiere reemplazo absoluto.

Gráfica II. 2 Estado de operación de 281 analizadores de gases y partículas.

Como se aprecia en la gráfica anterior, más del 91% de los equipos analizadores quedaron en operación optima,

solo el 8% quedó fuera de operación; 5% de ellos son analizadores de NOx, CO y SOx y el 3% restante equipos de

O3 y partículas; algunos requieren reemplazo y otros refacciones mayores.

II.1.2 Estado de Operación de Sensores Meteorológicos

Gráfica II. 3 Estado de operación de 247 sensores meteorológicos.

30

Tal como se puede apreciar en la gráfica anterior, del total de 247 sensores revisados, el 10% está fuera de

operación y el 7% no opera adecuadamente, se observaun descuido general para este tipo de equipos, lo anterior se

agrega al hechode que existen estaciones sin medición meteorológica, esto se debe a lo que ya se ha comentado

respecto a los SMCA revisados, donde ninguno cuenta con presupuesto anual para consumibles y refacciones, por

esta rezón se da prioridad para mantener operando los analizadores de gases y equipos de partículas, dejando la

meteorología en segundo término.

II.1.3 Estado de Operación de cada uno de los SMCA de Guadalajara, Monterrey, Hidalgo, Mexicali,

Morelos, Puebla, Tijuana, Tlaxcala y Toluca,

A continuación se presentan de manera gráfica cada uno de los SMCA.

Gráfica II. 4 Estado de operación de equipos del SMCA de Tijuana.

Gráfica II. 5 Estado de operación de equipos del SMCA de Mexicali.

Gráfica II. 6 Estado de operación de equipos del SMCA de Monterrey.

Gráfica II. 7 Estado de operación de equipos del SMCA de Toluca.

31

Gráfica II. 8 Estado de operación de equipos del SMCA de Guadalajara.

Gráfica II. 9 Estado de operación de equipos del SMCA de Puebla.

Gráfica II.10 Estado de operación de equipos del SMCA de Morelos.

Gráfica II.11 Estado de operación de equipos del SMCA de Hidalgo.

Gráfica II.12 Estado de operación de equipos del SMCA de Tlaxcala.

Como se puede apreciar en las gráficas anteriores, los SMCA que quedaron con el 100% de sus equipos operando

de manera óptima son: Toluca y Tlaxcala; seguidos de Guadalajara con 96%; Monterrey con 90%; Morelos con 81%;

Mexicali con 80%; Tijuana 78%; Hidalgo 75% y Puebla con 70%.

En anexo I.1 se muestran de manera detallada los reportes de resultados obtenidos de diagnósticos y acciones de

reactivación realizadasen cada SMCA.

32

Se reitera el hecho de que el estado en el que se dejaron operando los SMCA, no es permanente por lo que se

deben de aplicar preferentemente mantenimientos preventivos cada cuatro meses y, si no hubiera más remedio,

correctivos.De igual manera se insiste en la necesidad de contar con presupuesto para obtener un inventario de

consumibles y refacciones que permitan que los equipos se mantengan en operación óptima y, en su caso, para que

se adquieran las refacciones requeridas para equipos de operación regular o que estén fuera de operación.

II.2 Resultados de la calibración de equipos de monitoreo, gases y partículas, así como el

fortalecimiento de habilidades a través de Capacitación en los SMCA de Hidalgo,

Morelos, Puebla, Tlaxcala y Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y

Veracruz.

II.2.1 Calibración de equipos de monitoreo, gases y partículas, de los SMCA de Hidalgo, Morelos,

Puebla, Tlaxcala y Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.

Otra de las actividades realizadas fue el apoyo para la calibración de equipos a los SMCA mencionados,a fin de

establecer el estado de cada equipo, esto se efectuó en dos etapas, la primera para los SMCA de Hidalgo, Morelos,

Puebla y Tlaxcala en los meses de noviembre y diciembre del 2013, en tanto que la segunda etapa fue durante los

meses de mayo, junio y julio de 2014 para los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco y

Veracruz.

Cabe destacar que en el caso específico del SMCA de Tabasco, se tuvo contacto con el responsable del SMCA para

acordar la fecha de la realización de los trabajos de calibración, sin embargo al momento de presentarse el personal

técnico no se pudo llevar a cabo la calibracióndebido a que no le fue permitido realizarla, situación que de

inmediatofue informadaal INECC; sin embargo, a pesar de que se aseguró vía telefónica que si se permitiría el

acceso, al momento de presentarse nuevamente el técnico se argumentó que no era posible atenderlo, todo lo

anterior quedóplasmado en acta de hechos incluida en anexo II.5, misma que fue firmada por el operador

responsable de la unidad de Tabasco.

En total se realizó la calibración 278 equipos, 45 analizadores de gases y partículas y 133 sensores; en la primera

etapa para los SMCA de Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala se calibraron 186 equipos, 102 analizadores de gases y

partículas y 49 sensores; en la segunda etapa para los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y

Veracruz. Fueron 92 equipos, 43 analizadores y 49 sensores meteorológicos.

Los resultados de la primera etapa, quedan incluidos en el apartado 1.1 debido a que como se comentó estos

SMCA, se les realizó reactivación posterior a la calibración.

Con relación a los SMCA de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y Veracruz considerados en la segunda etapa,

en la tabla siguiente se muestra el estado en el que estaban los equipos antes de la calibración y cómo quedaron

después dela calibración.También se hace hincapié en el hecho de que no se realizó un diagnóstico propiamente

dicho, sino que sólo setomó en cuenta la forma en que se encontraron los equipos al momento de llegar a realizar

los trabajos de calibración y se basó en el hecho de si el equipo estaba encendido y si se mostraba alguna alarma.

33

Se indica también quelos equipos que quedaron en semáforo amarillo fue porque no respondieron de manera

adecuada a la calibración, por lo que es necesario que se les aplique mantenimiento. Los equipos en rojo se

encontraron fuera de operación.

Tabla II. 3 Estado de operación de equipos de los SMCA

Como se puede observar, el SMCA que requiere más atención es el de Morelia, seguido por Chiapas, Campeche y

estación Minatitlán de Veracruz.

Los reportes específicos por equipo de cada uno de los SMCA se muestran en anexo I.2, incluyendo tablas y gráficas

de las calibraciones realizadas, además de hojas de campo de los trabajos llevados a cabo.

De manera general, en la gráfica siguiente se observa que de los 92 equipos considerados en la segunda etapa,

77% quedó operando de manera óptima, 11% en operación regular y 12% fuera de operación.

Gráfica II. 13 Estado de operación de equipos de los SMCA de Campeche,

Chiapas,Michoacán, Oaxaca y Veracruz, antes y después de la calibración.

En las gráficas siguientes se muestra como quedaron operando los analizadores y los sensores meteorológicos de

todos estos SMCA.


Campeche Campeche


No. 1 Centro

No. 2 CU

Oaxaca CEDART

Minatitlán

Xalapa

Yucatán Seduma 01


Morelia

Veracruz


34

Gráfica II. 14Estado de operación de analizadores de gases y partículas

después de la calibración de los SMCA de Campeche, Michoacán,

Oaxaca y Veracruz

.

Gráfica II. 15 Estado de operación de sensores después de la calibración

de los SMCA de Campeche, Michoacán, Oaxaca y Veracruz

A continuación se presentan los resultados para cada uno de los SMCA.

Gráfica II.16 Estado de operación de equipos SMCA Campeche.

Gráfica II.17 Estado de operación de equipos SMCA Chiapas.

Gráfica II.18 Estado de operación de equipos SMCA Morelia.

Gráfica II.19 Estado de operación de equipos SMCA Oaxaca.

14%

23%

63%

Malo Regular Bueno

Estado de Operación de analizadores de gases y particulasdespués de la calibración

10%

0%

90%

Malo Regular Bueno

Estado de Operación de sensores después de la calibración

35

Gráfica II.20 Estado de operación de equipos SMCA Veracruz.

Gráfica II. 21 Estado de operación de equipos SMCA Yucatán

II.2.2 Fortalecimiento de habilidades a través de capacitación en los SMCA de Hidalgo, Morelos,

Puebla y Tlaxcala, así como de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca y Veracruz.

Durante las actividades de calibración también se capacitó al personal operativo de cada uno de los SMCA;un total

de 18 operadores de los SMCA de Tlaxcala, Campeche, Chiapas, Hidalgo, Michoacán, Morelos, Oaxaca, Puebla y

Veracruz recibieron la capacitación relacionada a la realización de calibración de equipos analizadores de gases y

partículas, así como sensores meteorológicos.

Dicha capacitación fue realizada a la par que se realizaron los trabajos en cada uno los SMCA, sin embargo será

importante revisarla una vez que ellos apliquen lo aprendido en sus sistemas y se topen con situaciones reales que

deban resolver en el momento.

36

Figura II. 2 Fotografías de la capacitación impartida.

II.2.3 Reporte de la tevisión y estandarización de los sistemas de calibración de los SMCA que

fueron transportados a los laboratorios del INECC.

Para poder llevar a cabo la revisión y estandarización de los sistemas de calibración se ofreció el apoyo a los SMCA

para transportar sus calibradores al laboratorio del INECC, en una primera etapa noviembre y diciembre del 2013, se

auxilió a Hidalgo, Morelos, Puebla y Tlaxcala, y en una segunda etapa en junio y julio del 2014:Campeche, Chiapas,

Michoacán, Oaxaca, Tabasco y Veracruz.

A tal efecto se estableció contacto con los responsables de los SMCA para comunicarles el apoyo para la

transportación de sus calibradores al laboratorio del INECC. Los sistemas de monitoreo de Tlaxcala y Morelos

manifestaron no contar con equipos de calibración, por lo que no hubo movimientos. De los SMCA de Hidalgo y

Puebla se recogieronlos equipos y se trasladaron al laboratorio del INECC para su calibración. Es importante

mencionar que el calibrador que fue entregado por el SMCA de Hidalgo, no fue recibidopor el personal del INECC,

pues indicaron que ya había sido revisado en octubre del 2013 y que se había notificado por escrito a los

responsables del SMCA que el equipo no estaba funcionando bieny no se puedo realizar la calibración, por lo que

fue regresado a Hidalgo.El calibrador de Puebla se ingresó al laboratorio del INECC, y fue entregado de regreso al

SMCA de Puebla en marzo de 2014

Para la segunda etapa se procedió de la misma manera y se informó a los responsables de los SMCA respecto al

apoyo para la transportación de sus calibradores al laboratorio del INECC, los SMCA de Oaxaca y Chiapas

manifestaron que sus equipos se habían enviado recientemente al INECC, razón por la que declinaron el apoyo.

Para los SMCA de Campeche, Oaxaca, Veracruz y Yucatán se recogieronlos equipos y se trasladaron al laboratorio

del INECC para su calibración, al momento del cierre de este reporte aún estánallí, pero se tiene el compromiso de

que cuando estén listos serán devueltos a cada SMCA.

37

En anexo II.7 se integran todas las evidencias documentales de estos traslados.

II.3 Conclusiones de las actividades realizadas en los SMCA y consideraciones para mejorar

su operación.

Se identificó como patrón general en todos los SMCA, la falta de asignación de un presupuesto anual para operación

y mantenimiento, aunado a la carencia de personal dedicado a actividades específicas en la materia y como

consecuencia de todo ello, la falta de una estructura orgánica definida. Todo lo anterior se ve reflejado en una

deficiente operación de los SMCA y por tanto, la falta de información oportuna y confiable.

Lo anterior se atribuye también a la falta de involucramiento enfático de quienes toman las decisiones y todo debido

a que, en la mayoría de los casos, no se percibe la trascendencia que tiene el monitoreo de contaminantes

atmosféricos; esto queda evidenciado con la poca difusión que se le da a la información generada y la poca

aplicación paraestablecer acciones especificas para disminuir la contaminación.Por otra parte, al ser una actividad

que se realiza de forma automática, se pierde la visión de los requerimientos mínimos de personal para la operación

de los equipos de medición.

Además, llega a presumirse en un sinnúmero de ocasiones, que no se tiene claro el fin último del monitoreo de

contaminantes, que en todo caso es el de informar a la población sobre las condiciones de la calidad del aire, así

como la toma de decisiones oportuna para la protección de su salud. En relación a lo anterior, es de resaltar el hecho

de que se han encontrado SMCA que se mantienen operando, sin publicar información y peor aún, sin siquiera darle

un uso a la misma; incluso existen varios casos en los que, después de más de un año de estar operando una

estación, se han dado cuenta que los datos generados no son válidos porque el equipo no funcionaba

adecuadamente.

En este sentido y con la finalidad de tener una referencia sobre las necesidades mínimas que requiere un SMCA, se

tuvo a bien hacer un ejercicio de estimación de costos y una propuesta de estructura mínima de personal, lo cual se

hizo tomando como referencia el cumplimiento a lo establecido en la NOM-156-SEMARNAT-2012. Así que, después

de analizar los esquemas de operación que se tienen en el país y que hasta la fecha han funcionado, se expone lo

que el equipo de trabajo interpreta como las necesidades básicas para estar en posibilidades de cumplir con los

objetivos de un SMCA y garantizar una adecuada operación.

38

Figura II. 3 Estructura mínima de personal considerada para operación y publicación de información

a Dirección de área que dentro de sus atribuciones tiene el monitoreo de contaminantes atmosféricos.

b Estos puestos se tienen en algunos casos, sin embargo no son específicos, quedan dentro de algún departamento el cual tiene a

su cargo muchas otras actividades.

2El número de operadores dependerá de la cantidad de estaciones de monitoreo que se tengan operando, así como de las

distancias entre cada una, para efecto práctico se podría considerar un operador por cada tres estaciones ubicadas en un radio

no mayor a 30 km.

Además de los requerimientos mínimos de personal, hay otros que deben ser considerados para una adecuada

operación de una estación automática de monitoreo, a saber:

Energía eléctrica.

Consumibles y refacciones.

Mantenimiento y calibración.

Seguros.

Internet.

Para cada uno de estos rubros se debe calcular un costo mensual que varía en función de cada región, así como de

la antigüedad de los equipos y de la capacidad del personal que los opera. Así las cosas y con la finalidad de tener

una idea del costo que representa operar una estación automática de monitoreo, se hace un estimado, tomando

como referencia una estación con no más de tres años de antigüedad y cuya ubicación es en la zona central del

país, con lo que se han obtenido los siguientes resultados:

39

Cuadro II. 3 Costo estimado para operación y mantenimiento de SMCA

Concepto

Costo anual

estimadoa

Energía eléctrica $12,000.00

Consumibles y refacciones $75,000.00

Mantenimiento y calibraciónb $150,000.00

Seguros $15,000.00

Internet $6,000.00

Total $258,000.00 a Costos estimados a enero de 2014, con referencia de costos en zona centro del país.

b Considerando como mínimo tres mantenimientos preventivos al año. Los costos pueden reducirse si se

cuenta con personal capacitado para realizar mantenimientos menores y calibraciones, ello implica que se

cuente con la infraestructura mínima de equipo y herramientas necesarias para su realización.

Se hace notar el que estos importes deben tomarse únicamente como referencia, debido a que cada SMCA deberá

tener gastos de acuerdo a la antigüedad de sus equipos y los costos de cada zona.

Con lo anterior se refuerza el hecho de que al realizar la inversión necesaria se podría garantizar la operación

continua y adecuada de una estación de monitoreo; sin embargo, es importante enfatizar que el objetivo final del

monitoreo es la publicación de información, por lo que, además de lo anterior, es menester tomar en cuenta que para

la generación de información confiable es indispensable contar con una infraestructura mínima de equipo de

cómputo para la concentración, análisis y publicación, respondiendo así a la gran responsabilidad que implica la

generación de información veraz y oportuna.

Otro de los aspectos importantes a considerar es la implementación de sistemas de gestión de calidad, con los que

se establecen procedimientos de supervisión y control que permiten identificar áreas de oportunidad que se pueden

atender con el personal con que se cuenta y que no requieren recursos adicionales como tal, sino que dependen

más bien de la capacitación que se dé al personal operativo.

40

III. Evaluación sistémica el desempeño del equipo de monitoreo.

III.1 Actualización de la base de datos sistematizada e integrada de los SMCA y su descripción.

III.1.1 Conformación de la base de datos.

En coordinación con el INECC se definió la estructura y contenido de la base de datos a integrar, misma que

contiene información referente a estaciones, equipos, contaminantes monitoreados, mantenimiento de equipos y

auditorías, así como inventario de equipos e información de administración de cada una de los SMCA.

Una vez definida la información que contendría la base de datos se procedió a cotejarla con la información

recopilada y proporcionada por el INECC.

Conforme se avanzaba se identificó la necesidad de incorporación de campos adicionales como la integración de un

Identificador Único (IDU), mismo que fue definido en coordinación con personal del INECC, dicho IDU quedó

conformado por 19 dígitos y con él se determina la localización y características de los equipos.

Los componentes del IDU son los siguientes:

1. Código de país EPA.

2. Código de Entidad Federativa.

3. Código de Municipio o Delegación.

4. Código del SMCA que administra.

5. Código de la estación.

6. Código del parámetro (EPA).

7. Código del tipo.

Se comenzó a integrar la información con la que contaba el INECC y se procedió a elaborar un oficio a fin de

solicitar a los Secretarios de Medio Ambiente e Institutos de Ecología el apoyo para recabar la información faltante

de parte de los responsables de los SMCA, además de su validación y actualización en su caso;lamentablemente no

se tuvo la respuesta deseada, dado que no todos contestaron; por lo que, se procedió a establecer contacto directo

vía telefónica para dar seguimiento muy preciso y recabar la mayor parte de la información. Vale la pena mencionar

que la información recabada en la base de datos se cotejó con los responsables de proporcionarla a fin de tener la

mayor concentración y exactitud de datos posible.

41

A continuación se presenta la relación de los 40 SMCA integrados en la base de datos.

Tabla III. 1 SMCA que integran la Base de Datos.

No. SMCA en la base de datos SMCA al que pertenece

1 Aguascalientes Monitoreo Atmosférico de la Calidad del Aire del Estado de Aguascalientes.

2 Baja California - Mexicali Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

3 Baja California - Tijuana Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

4 Baja California - Ensenada Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

5 Baja California - Playas de Rosarito Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.

6 Baja California - Tecate Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California.


8 Coahuila de Zaragoza - La Laguna Centro de Monitoreo Ambiental de la Zona metropolitana de la Laguna.














22 México Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la zona metropolitana del Valle de Toluca.

23 Michoacán de Ocampo - Centro Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la Zona metropolitana de Morelia.

24 Michoacán de Ocampo - CU Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la Zona metropolitana de Morelia.


















42

A continuación se presentan algunos aspectos considerados en la construcción de la base de datos.

Figura III. 1 Información referente a los SMCA.

Figura III.2 Información por estación.

Figura III. 3 Información de equipo por estación.

En la tabla siguiente se presenta el resumen de las estaciones existentes por entidad federativa para los 40 SMCAque se integraron.

43

Tabla III.2 Clasificación de estaciones por su tipo.

En el anexo II.1 se hace entrega de un DVD que contiene los archivos electrónicos de la base de datos completa, la

cual contiene la información detallada sobre equipos, estaciones y SMCA, de esta manera se puede consultar y

revisar a detalle.

Aguascalientes Monitoreo Atmosférico de la Calidad del Aire del Estado de Aguascalientes 0 4 0 0 0

Baja California - Mexicali Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California 2 1 3 0 0

Baja California - Tijuana Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California 1 0 3 0 0

Baja California - Ensenada Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California 0 0 1 0 0

Baja California - Playas de Rosarito Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California 0 0 1 0 0

Baja California - Tecate Red de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Baja California 0 0 1 0 0

Campeche Estación de Monitoreo Atmosférico de Guadalupe 0 1 0 0 0

Coahuila de Zaragoza - La Laguna Centro de Monitoreo Ambiental de la Zona Metropolitana de la Laguna 0 1 0 0 0

Coahuila de Zaragoza - Torreón Monitoreo Atmosférico de la Calidad del Aire del Municipio de Torreón 8 1 0 0 1

Colima Instituto Tecnológico de Colima 0 1 0 0 0

Chiapas Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire de Chiapas 2 2 0 0 0

Chihuahua Sistema de Monitoreo Atmosférico del Estado de Chihuahua 0 2 0 0 0

Durango - Durango Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Durango 0 2 0 0 0

Durango - Gómez Palacio Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Durango 0 3 0 0 0

Guanajuato - Celaya Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato 0 3 0 0 0

Guanajuato - Irapuato Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato 0 3 0 0 0

Guanajuato - León Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato 0 3 0 1 0

Guanajuato - Salamanca Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato 0 3 0 1 0

Guanajuato - Silao Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato 0 1 0 0 0

Hidalgo Sistema de Monitoreo Atmosférico del Estado de Hidalgo 17 8 0 0 0

Jalisco Sistema de Monitoreo Atmosférico de Jalisco (SIMAJ) 0 10 0 0 0

México Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la zona Metropolitana del Valle de Toluca 0 7 0 0 0

Michoacán de Ocampo - Centro Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la Zona Metropolitana de Morelia 0 1 0 0 0

Michoacán de Ocampo - CU Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la Zona Metropolitana de Morelia 0 1 0 0 0

Morelos - Cuautla Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos 0 4 0 0 0

Morelos - Cuernavaca Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos 0 4 0 0 0

Morelos - Ocuituco Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos 0 4 0 0 0

Morelos - Zacatepec de Hidalgo Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Morelos 0 4 0 0 0

Nayarit Red de Monitoreo para la Calidad del Aire de la Zona Metropolitana de Tepic, Nayarit 0 1 0 1 0

Nuevo León Sistema Integral de Monitoreo Ambiental de Monterrey 5 10 0 0 0

Oaxaca Sistema de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos de Oaxaca 0 2 0 1 0

Puebla Sistema Estatal de Monitoreo Atmosférico (SEMA) 0 6 0 1 0

Querétaro Sistema de Monitoreo Atmosférico del Estado de Querétaro 0 7 0 2 0

Tabasco Sistema de Monitoreo Atmosférico de Tabasco 0 3 0 0 0

Tlaxcala Red de Monitoreo de la Calidad del Aire en Estado de Tlaxcala 6 0 0 0 0

Veracruz de Ignacio de la Llave - Xalapa Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire Veracruz 0 1 0 0 0

Veracruz de Ignacio de la Llave - Minatitlán Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire Veracruz 0 1 0 0 0

Yucatán Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire de Yucatán 0 1 0 0 0

Zacatecas Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Zacatecas 3 0 0 0 0

ZMVM - DF y EdoMex Sistema de Monitoreo Atmosférico (SIMAT) 0 8 20 0 0

Entidad Federativa SMCA

Estaciones

Man

ual

Au

tom

átic

a

Au

tom

átic

a y

Man

ual

Mó

vile

s

Met

eoro

lóg

icas

44

A continuación se presenta un resumen general de la información contenida en los apartados referentes a equipos

de monitoreo, información de su estado de operación, programa de aseguramiento y control de calidad, así como las

necesidades de capacitación del personal. Por otra parte, se resalta el hecho de que con la información contenida

en la base de datos se puede realizar cualquier análisis que se requiera.

III.1.2 Equipos de monitoreo que operan actualmente en los 40 SMCA.

De la información contenida en la base de datos se puede observar que las principales marcas empleadas en los

equipos de monitoreo atmosférico, son las siguientes: Accus-Vol, Anderson, Baseline, Climatronics, Dasibi, Ecotech,

Global, Graseby, Kipp&zonen, Met One Instruments, Monitor Labs, Partisol, Recordum, Rm Young, Setra, Skye,

Teco, Teledyne API, TEOM, Thermo Environmental Instruments, Tisch Environmental, Vaisala y Wedding &

Associates.

De acuerdo a lo especificado en la información presentada y validada por los SMCA, al momento de integrar la base

de datos, misma que fue constatada en las visitas realizadas para los trabajos de diagnostico, calibración y

reactivación los SMCA mencionados en el apartado I, se puede deducir que el 83 % del total de los equipos está en

operación, el 9% fuera de operación y el 8% operan con falla. Aunque se sugiere que esta información sea tomada

sólo como referencia muy general, dado que el comportamiento de operación de equipos es muy dinámico, por lo

que no se puede presumir que dicho estado sea permanente

Gráfica III. 1 Estado de Operación actual de los Equipos de Monitoreo Atmosférico de 40 SMCA.

Respecto al año de adquisición del total de los equipos reportados en los 40 SMCAmotivo de este estudio, se tiene

como dato el hecho de que en el 2010 se adquirió 31.39% del total de los equipos existentes en el país, seguido del

2012 en el que el porcentaje de adquisición fue del 12.11%. El rango de años de la adquisición de los equipos oscila

entre 1988 y 2014, lo que significa que existen equipos con 26 años antigüedad que continúan operando en las

Estaciones de Monitoreo Atmosférico del país.

45

Gráfica III. 2 Año de adquisición de los equipos de monitoreo atmosférico.

III.1.3 Información sobre el Programa de Aseguramiento y Control de la Calidad de los Procesos

del SMCA, grado de validación y manejo de datos; así como su uso y difusión; Información sobre el entorno físico de las estaciones y propuesta de clasificación de las mismas.

Únicamente 16 SMCA mencionan que llevan a cabo programas de aseguramiento y control de la calidad de los

procesos, es decir,sólo 40% del total de este estudio.

En cuanto al apartado referente al grado de validación y manejo de datos, la información que se presenta en

seguida es la que proporcionó cada SMCA, en ella se mencionan tres niveles: revisión, confirmación y validación, a

continuación y en base a lo anterior, se especifica en qué nivel está cada SMCA.

Los SMCA de Aguascalientes, Campeche, Colima, Durango – Durango, Michoacán de Ocampo – Centro,

Michoacán de Ocampo – CU, Morelos – Cuautla, Morelos – Cuernavaca, Morelos – Ocuituco, Morelos - Zacatepec

de Hidalgo, Tabasco, Veracruz de Ignacio de la llave – Xalapa, Veracruz de Ignacio de la llave – Minatitlán y Yucatán

mencionan que cuentan con la “Revisión” como grado de validación de los datos generados de calidad del aire.

Únicamente Coahuila de Zaragoza – Torreón refieren que realizan la “Confirmación” como grado de validación de los

datos generados de calidad del aire.

Finalmente los SMCA de Baja California – Ensenada, Baja California – Mexicali, Baja California - Playas de Rosarito,

Baja California – Tecate, Baja California – Tijuana, Chihuahua, Durango - Gómez Palacio, Durango, Hidalgo, Puebla,

Coahuila de Zaragoza - La Laguna, Guanajuato – Celaya, Guanajuato – Irapuato, Guanajuato – León, Guanajuato –

Salamanca, Guanajuato – Silao, Jalisco, México, Nayarit, Nuevo León, Oaxaca, Querétaro y ZMVM especifican que

realizan la “Validación” como grado de verificación de los datos generados al respecto.

46

Se estipula que la síntesis presentada anteriormente se realizó con la información mostrada por cada SMCA en junio

de 2014, por lo que se reitera que debido a lo dinámico del proceso de operación de los SMCA, ésta varía

continuamente, por lo que se debe tomar únicamente como referencia, sin embargo en la medida en que se logre la

actualización continua a través del sistema desarrollado que se presenta en el apartado siguiente, se podrá tener

información más oportuna.

Con relación a la publicación de la información se puede observar que el 20% de los 40 SMCA no la publica, y el

75% lo hace a través de algún medio electrónico como: página web, SINAICA, Facebook, Twitter y el 5% a través de

la radio.

Figura III. 4 Medios de difusión de información de los 40 SMCA

Tabla III.3 Publicación de la Información de los SMCA de este estudio.

*La información publicada en SINAICA, la actualización no es similar para todos los SMCA,

existe información que no está actualizada.

III.1.4 Información sobre las necesidades de capacitación del personal; presupuesto asignado, personal a cargo y línea de mando.

En base a lo manifestado por los 40 SMCA, todos tienen personal que cuenta al menos una con capacitación al año,

en temas de operación y mantenimiento, validación y manejo de datos, o bien, gestión y administración, aunque

esta última en menor medida. No obstante se señala que es necesario considerar el hecho de que la capacitación

debe ser constante por diversas circunstancias, entre ellas, la rotación del personal, atención de necesidades

específicas que pudieran presentarse, así como actualizaciones del tema.

Medio de

publicaciónPágina web SINAICA* Facebook Twitter Informes

SI 85% 65% 30% 22% 57%

NO 15% 35% 70% 78% 43%

47

III.2 Base de datos sistematizada e integrada mediante el “Sistema de Inventario de Estaciones de Monitoreo de la Calidad del Aire, SIEMCA”

Como se pudo apreciar en el apartado anterior el proceso considerado inicialmente era estático y complicado para

mantener actualizada la información. Debido, entre otras cosas, a la necesidad de estar actualizándola

constantemente; debido a esto, el siguiente paso era enviar el formato a todos los SMCA, lo que requería largos

lapsos de tiempo para su devolución, además de necesitar personal dedicado a esta actividad por un período

considerable.

Por otra parte, el manejo de la información se complicaba, dado que era muy factible el llegar a tener diferentes

versiones del mismo archivo con datos duplicados (debido a que el sistema en si se prestaba a este tipo de

problemas), por tanto no se contaba con una fuente de datos confiable.

Por lo anteriory como valor agregado del proyecto -debido a que no estaba considera en los términos de referencia-

se propuso crear una sola fuente de información, misma que fuera modificada una sola vez y al momento de ser

compartida y tener modificaciones estuviera disponible tanto para todas las áreas del INECC, como para los

responsables de los SMCA en todo el país,evitando, duplicidad e inconsistencia de información, además de tener la

posibilidad de crear diversas aplicaciones y compartir información con otros organismos ya existentes, por ejemplo

el Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA).

Fue por ello que se desarrolló,a manera de producto adicional,una aplicación web en la cual se integró la base de

datos recabada,misma quefue denominada: “Sistema de Inventario de Estaciones de Monitoreo de la Calidad del

Aire, SIEMCA”, cuyo objetivo principal es el de contar con una plataforma que se actualice de manera permanente

por parte de los SMCA y del INECC, con la que se tendría información disponible para ambos organismos y que

quedó abierta para que se puedan agregar los SMCA que incorporarse.

A continuación se presenta el desarrollo de la aplicación.

En conjunto con personal del INECC se decidió que la aplicación fuera desarrollada con herramientas de

vanguardia, con alto grado de seguridad informática y que trabajando en conjunto pueda ofrecer una experiencia

tecnológica moderna, actualizada y en multiplataforma estandarizada.

En este contexto las tecnologías que se aplicaron fueron:

PHP: Es un lenguaje de programación de uso general de código del lado del servidor, originalmente diseñado para

el desarrollo web de contenido dinámico.

JavaScript: Es un lenguaje de programación interpretado, dialecto del estándar ECMAScript. Se define como

orientado a objetos, basado en prototipos, imperativo, débilmente tipado y dinámico.

CSS: Las hojas de estilo en cascada (Cascading Style Sheets, o sus siglas CSS) hacen referencia a un lenguaje

de hojas de estilos usado para describir la presentación semántica (el aspecto y formato) de un documento escrito

en lenguaje de marcas.

48

SQL Server: Es un sistema para la gestión de bases de datos producido por Microsoft basado en el modelo

relacional.

jQuery: Es una biblioteca de JavaScript que permite simplificar la manera de interactuar con los documentos

HTML, manejar eventos, desarrollar animaciones y agregar interacción a páginas web con la técnica AJAX.

Google APIs: Es un servicio que permite a desarrolladores buscar y manipular información de la web de una

manera rápida y sencilla. Los desarrolladores escriben programas que se conectan de forma remota al servicio de

Google vía SOAP para el intercambio de información.

JSON: es un formato ligero para intercambio de datos, además de ser un subconjunto de la notación literal de

objetos de JavaScript que no requiere uso de XML.

Principales ventajas:

Administración de una base de datos de información única y centralizada con un alto grado de seguridad.

Aplicación Web totalmente administrable por el usuario final.

Administración y seguimiento de procesos operativos, SMCA, estaciones, equipos, capital humano y recursos

financieros.

Creación de plantillas de revisión y calibraciones, así como la generación de historiales mediante la consulta de

bitácoras.

Asignación de usuarios y perfiles por parte del personal del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático

(INECC), y los encargados de los SMCA.


Permitir la interacción con otros sistemas desarrollados por medio de la creación de servicios web que permitan

compartir información, salvaguardando la integridad y seguridad de los datos.

Permite la conexión simultánea de más de 2000 usuarios a la aplicación, donde cada uno genera su sesión de

trabajo y todas sus operaciones están respaldadas con el uso de transacciones que mantienen una confiable

base de datos.

La aplicación cuenta con la más alta tecnología mediante el uso de clases y capas de desarrollo,a fin de evitar

que el usuario pueda capturar alguna sentencia que dañe la aplicación, ya que se encuentra validada para no

aceptar inyección de código en ninguno de sus campos ni directamente en la URL.

Referencia técnica del requerimiento del administrador de base de datos del SQL Server en la aplicación.

Una de las razones por las que se decidió optar por el manejador de base de datos SQL SERVER, aun cuando su

licencia de uso tiene un costo, fue debido a que se obtienen grandes beneficios para la aplicación que se desarrolló,

además de las ventajas que tiene sobre el manejador de base de datos POSTGRESQL, como alternativa a una

solución de código libre.

49

Tabla III.4 Características del manejador de base de datos SQL SERVER.

A continuación se describe el contenido de la aplicación a la cual se puede acceder en la siguiente dirección: http://www.siemca.inecc.gob.mx, para ello el usuario deberá contar con su clave de acceso.

III.2.1 Módulos Principales de la Aplicación:

Administración de SMCA.

Administración de estaciones.

Administración de equipos.

Administración de actividades INECC.

Configuración del sistema.

Reportes.

http://www.siemca.inecc.gob.mx/

50

Figura III.5 Pantalla principal de la aplicación.

A continuación se describe el funcionamiento general de la aplicación:

1. Administración de SMCA.

Figura III.6 Pantalla principal del módulo SMCA.

Es en este módulo donde actualizan, se dan de alta o de baja los SMCA (Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire), así como instituciones, gastos de operación, recursos financieros y personal perteneciente a las mismas. Se pueden visualizar las estaciones de monitoreo que pertenecen a dicha red. Así como describir las generalidades del seguimiento que se le da a dicha red a través del sub-módulo de seguimiento.

51

2. Administración de Estaciones.

Figura III.7 Apartado general dentro del módulo de estaciones.

Módulo en el que se dan de alta, editan y dan de baja, las estaciones de monitoreo de la calidad del aire, así como datos específicos como son: Ubicación, descripción de la estación, etc. También se pueden registrar a nivel de estación las verificaciones, calibraciones, mantenimientos y auditorías (quién las realiza Institución y/o Auditor). Así como el registro de equipos y sistemas de calibración.

3. Administración de Equipos.

Figura III. 8 Apartado general dentro del módulo de administración de equipos.

Este es el módulo en el que se dan de alta, actualizan o dan de baja los equipos de la estación seleccionada, también se registran los parámetros de medición de los equipos,al igual que sus fallas. También se registran a nivel equipo los mantenimientos, auditorías y calibraciones. (éstos son a nivel Institución y/o Auditor).

52

4. Administración de Actividades INECC.

Figura III. 9 Apartado general dentro del módulo de seguimiento operativo.

Se registran las actividades, auditorías, calibraciones, verificaciones, mantenimientos, gestión y capacitación (puede ser a nivel operativo). En estas encuestas creadas de manera particular para cada red (véase el módulo de encuestas en Configuración del Sistema), se pueden especificar las preguntas y respuestas del criterio al que se desea dar seguimiento.

5. Configuración del Sistema.

Figura III.10 Apartado de datos generales del usuario dentro del módulo de configuración del sistema.

Módulo en el que se dan de alta, se actualizan o dan de baja usuarios, perfiles (módulos y permisos en un tipo de usuario V.g. Administrador), permisos (qué puede ver tal usuario y qué no), permisos específicos y las encuestas (preguntas que irán en las actividades de mantenimiento, verificación, capacitación y auditoría, calibración y verificación en todos sus niveles).

53

6. Reportes.

Figura III.11 Apartado de generación de reporte cifras por año, con opción de visualizar en pantalla o exportación a PDF.

Módulo en el que se muestran los reportes generales del sistema, a saber:Verificaciones, calibraciones, mantenimientos, estaciones, fallas y equipos, así como gastos de operación, recursos y personal de determinada red.

7. Generalidades del Sistema.

Figura III.12 Catálogos emergentes que permiten mostrar sub catálogos de información en el momento de la captura.

Catálogos Emergentes.

Los catálogos emergentes alimentan las listas de selección en los formularios de registro y posibilitan un acceso rápido al registro de elementos no actuales en la lista de selección.

54

Botones rápidos de navegación.

A través de los botones rápidos es factible a lo largo del sistema cambiar de red, de estación y equipo, de modo que la información que se tiene en los listados se actualice y muestrelos datos concernientes a los criterios seleccionados.

III.2.2 Productos entregados al INECC como parte del desarrollo.

En anexo II.2 se hace entrega de un DVD con lo siguiente:

CD con el código fuente del proyecto desarrollado en PHP

Archivo con la estructura de la base de datos de MS SQL

Diccionario de datos

Casos de uso

Diseño de pantallas

Diagrama de procesos

Bitácoras de pruebas del sistema

Carta de garantía del proyecto

Manual de usuario

Manual para técnicos

El alcance de la Carta de Garantía de este desarrollo, es el compromiso para dar 12 (doce) meses de garantía en el

producto entregado en caso de que durante su operación se detecten problemas técnicos o de funcionalidad del

sistema.

III.2.3 Requerimientos óptimos para funcionamiento del SIEMCA.

A continuación se describen los requerimientos óptimos en Hardware y Software para la instalación y funcionamiento de la aplicación web SIEMCA, comentados ya con personal del INECC. Requerimientos de Hardware y Software: Servidor de Aplicaciones.

IV. Servidor Microsoft Windows Server 2008 R2 o superior con SP1.

V. 8 GB de RAM

VI. 2 CORES

VII. Disco Duro de 300 GB

Servidor de Base de Datos.

Servidor Microsoft Windows Server 2008 R2 o superior con SP1.

Microsoft SQL Server 2012 versión Enterprise.

16 GB de RAM

4 CORES

Disco Duro de 500 GB

Es recomendable considerar un servidor de replicación de base de datos con las siguientes características:

Servidor de replicación de base de datos.

55

Servidor Microsoft Windows Server 2008 R2 o superior con SP1.

Microsoft SQL Server 2012 versión Enterprise.

16 GB de RAM

4 CORES

Disco Duro de 500 GB

III.2.4 Consideraciones para la actualización permanente de la base de datos a través del SIEMCA.

El Sistema de Inventario de Estaciones de Monitoreo de la Calidad del Aire SIEMCA, será un canal de comunicación importantísimo entre la institución responsable de los SMCA y el INECC, además de tener una herramienta primordial para mantener actualizada la información sobre la operación y administración de los SMCA, por ello es importante que se comparta e impulse a fin de quesea considerado como una herramienta de utilidad en cada SMCA, misma que debe ser utilizada a todos los niveles, tanto directivo como operativo

El desarrollo del SIEMCA crea una base de datos que contiene información relacionada con estaciones de monitoreo, equipos instalados, seguimiento de visitas, fallas y calibraciones, parámetros de medición, sistemas de extracción de datos y el manejo de banderas de validación. Por lo que será una fuente de información primordial para los propios SMCA, así como para del Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA) e incluso del Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire y AIRNOW.

Sin embargo la utilidad que se le dé a esta herramienta dependerá, en primera instancia,del que se permita que los SMCA administren y actualicen de manera periódica su información. Como propuesta inicial se sugiere que pueda ser durante el primer año cada tres meses, a fin de que se complemente la información faltante y poder continuar posteriormente cada seis meses.

Por tanto el SIEMCA contribuirá y podrá ser parte de un sistema de información integral más fácil de desarrollar y operar y que permita la interconexión de las diferentes aplicaciones, con lo que se reducirán costos de mantenimiento y se lograrán mejores resultados, lo que redundará en los siguientes beneficios:

Almacenamiento centralizado de datos. Gestión del conocimiento.

Toma de decisiones.

Difusión de información.

Seguimiento de indicadores.

Gestión de procesos.

56

IV. Evaluación de la necesidad de instalación de nuevas estaciones de monitoreocon el

fin de mejorar la cobertura de las estaciones que conforman los SMCA.

IV.1 Protocolo para validar la pertinencia de la ubicación de una estación de monitoreo o

determinar una posible reubicación.

La contaminación atmosférica que afecta a las zonas urbanas del mundo constituye un riesgo medioambiental

para las salud y causa alrededor de 3.4 millones de muertes prematuras anuales y más de 78.6 millones de

condiciones saludables perdidas (Lim et al., 2012; HEI, 2012). Durante el 2008 en México se pueden atribuir más

de 14 700 muertes prematuras a la contaminación atmosférica (OMS, 2013).

En un contexto general, el monitoreo de la calidad del aire, entendido como una metodología diseñada para

muestrear, analizar y procesar de forma continua las concentraciones de sustancias o de contaminantes

presentes en el aire en un lugar establecido durante un tiempo determinado (Martínez A.P. y I. Romieu, 1997),

toma una importancia fundamental para identificar y proveer la información necesaria para evaluar la calidad del

aire de cada región, así como sus tendencias, es además una herramienta para desarrollar estrategias de

prevención y control, planes de manejo de la calidad del aire y políticas ambientales integrales, entre otras

aplicaciones. Dada esta utilidad, al momento de diseñar e integrar un sistema de monitoreo de la calidad del aire,

es necesario definir con claridad sus objetivos, a la par de considerar la ubicación más conveniente de las

estaciones de monitoreo, acorde con dichos objetivos y con el área que se pretenda cubrir.

Este documento se enfoca en la relación que existe entre los objetivos del monitoreo, el tipo de sitios que se van

a monitorear y la localización geográfica de dichos sitios y como tal, intenta poner al alcance tanto de las

autoridades encargadas del monitoreo de la calidad del aire, como del público en general, un conjunto de

elementos útiles para evaluar la pertinencia de la ubicación de una estación de monitoreo. Sin embargo,

dependiendo de una situación particular, los usuarios de esta guía pueden modificar los criterios

recomendados,a fin de facilitar la evaluación tanto de las estaciones, como de las redes de monitoreo.

57

I. Objetivos del Monitoreo.

A continuación se describen los objetivos del monitoreo del aire ambiente y algunos criterios generales utilizados

por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) para evaluar, tanto la pertinencia de

ubicación de estaciones de monitoreo, como el funcionamiento de una red para el mismo fin.

En el contexto internacional se ha identificado, en general, que las redes de monitoreo de aire ambiente

normalmente son diseñadas para cumplir los siguientes objetivos básicos:

1. Ofrecer de manera oportuna datos de la calidad del aire al público en general. Los datos pueden ser

presentados a través de diferentes vías, tales como:Mapas de la calidad del aire, periódicos, sitios de

internet o como parte de los avisos públicos sobre el pronóstico del tiempo.

2. Vigilar el cumplimiento de los estándares de calidad del aire y apoyar el desarrollo de estrategias de control

de emisiones. Los datos generados por las redes de monitoreo pueden ser utilizados para evaluar los

modelos regionales de calidad del aire usados en el diseño de estrategias de control de emisiones, así

como para dar seguimiento al impacto que, sobre la calidad del aire, tiene la implementación de dichas

medidas. El monitoreo en zonas cercanas a las principales fuentes de emisión y orientado a ellas puede

proporcionar información valiosa sobre qué tan bien están controlando sus emisiones las fuentes

industriales.

3. Apoyar el desarrollo de estudios de investigación sobre la contaminación del aire. Los datos de calidad del

aire pueden ser empleados para complementar la información colectada por investigadores que trabajan en

la evaluación de los efectos en la salud y procesos atmosféricos, o para desarrollar trabajos en torno a los

métodos de monitoreo.

II. Tipos de Sitios de Monitoreo.

Con el fin de cumplir con los objetivos básicos del monitoreo de la calidad del aire, una red debe estar diseñada

con una variedad de tipos de sitios de monitoreo, de tal forma que puedan ser capaces de informar a los

administradores acerca de cosas como: Niveles pico de contaminación del aire, niveles típicos en áreas

pobladas, transporte de contaminantes hacia dentro y fuera de la ciudad o región, y los niveles de contaminación

atmosférica en la cercanía de fuentes específicas. A manera de un breve resumen, a continuación se listan seis

tipos generales de sitios de monitoreo:

58

Losque están ubicados para determinar las concentraciones más altas en la zona cubierta por la red.

Los que están para medir concentraciones típicas de las zonas de alta densidad de población.

Los colocados para determinar el impacto de fuentes o categorías de fuentes importantes sobre la

calidad del aire.

Los que tienen la función de determinar los niveles de concentración de fondo.

Los que están ubicados para determinar la extensión del transporte de contaminantes entre áreas

habitadas y en apoyo a la evaluación del cumplimiento de normas.

Los que han sido colocados para medir los efectos de la contaminación atmosférica en la visibilidad,

daños a la vegetación, o cualquier otro impacto en el bienestar.

II.1 Escalas espaciales.

Con el fin de clarificar la naturaleza de la relación entre los objetivos generales del monitoreo, los tipos de sitios y

la ubicación física de un monitor en particular, es necesario recurrir al concepto de escala espacial de la

representatividad de una estación de monitoreo. Así pues, la escala espacial de la representatividad se describe

en términos de las dimensiones físicas de la parcela de aire más cercana al sitio de monitoreo, a lo largo de la

cual las concentraciones de contaminantes son razonablemente similares. De esta forma, el objetivo en la

localización de los monitores es el de empatar apropiadamente la escala espacial representada por la muestra

de aire monitoreado, con la escala espacial más apropiada para el tipo de sitio de monitoreo, el contaminante a

ser medido y el objetivo del monitoreo.

Las escalas de representatividad de mayor interés para los tipos de sitios de monitoreo descritos anteriormente

son las siguientes:

Micro escala. Define las concentraciones en volúmenes de aire asociados con áreas de dimensiones que

varían desde unos pocos metros hasta aproximadamente 100.

Escala media. Define las concentraciones típicas de áreas que varían entre 100 y 500 metros.

Escala local o de vecindario. Define concentraciones dentro de algunas áreas extendidas de la ciudad que

tienen un uso de suelo relativamente uniforme y con dimensiones en el rango de 0.5 hasta 4 Km.

59

Escala urbana. Define las concentraciones dentro de áreas con dimensiones de una ciudad y en el orden de

4 a 50 km. Dentro de la ciudad, la distribución espacial de las fuentes de emisión de contaminantes puede

provocar el que no haya un lugar único que pueda suponerse que representa la calidad del aire a escala

urbana.

Escala regional. Por lo general define concentraciones dentro de una zona rural con una geografía

relativamente homogénea sin fuentes de gran tamaño y se extiende desde decenas a cientos de kilómetros

Escala nacional o global. Esta escala de medición representa concentraciones que caracterizan a una

nación o al mundo como un todo.

La adecuada ubicación de un monitor requiere la especificación del objetivo de monitoreo, el tipo de sitio

necesario para cumplir con el objetivo y la escala espacial de la representatividad. Por ejemplo, consideremos el

caso en el que el objetivo es determinar el cumplimiento de la normatividad mediante el conocimiento de las

concentraciones máximas de ozono en un área determinada. Es probable que tal área se hubiera ubicado viento

a favor de una zona metropolitana, muy probablemente en un área residencial suburbana donde es muy factible

que los niños y otros individuos susceptibles desarrollen sus actividades en la calle. Es casi seguro que los sitios

de monitoreo localizados en estas áreas representan una escala urbana de medición. En este ejemplo, la

ubicación física se determinará considerando las emisiones de precursores de ozono, la actividad pública y las

características meteorológicas que afectan la formación y dispersión del ozono. Por lo tanto, la escala espacial

de representatividad no se utilizó en el proceso de selección, sino que fue el resultado de su ubicación. En

cualquier caso, la clasificación del monitor por su tipo y escala espacial de representatividad es necesaria y

servirá de ayuda en la interpretación de los datos de seguimiento de un determinado objetivo de monitoreo (por

ejemplo, informes públicos, cumplimiento de normas o apoyo a la investigación).

El cuadro IV.1 ilustra la relación entre los distintos tipos de sitios que se pueden utilizar para apoyar los tres

objetivos de monitoreo y la escala de representatividad que, por lo general, es la más apropiada para ese tipo de

sitio.

60

Tabla IV. 1 Relación entre tipos de sitios y escalas de representatividad.

Tipo de sitio Escalas espaciales apropiadas

Medición de altas concentraciones Micro

Media

Local o vecindario

Algunas veces urbano o regional para

contaminantes secundarios

Efectos en la población Local o vecindario

Urbano

Impacto de fuentes Micro

Media

Local o vecindario

General/de fondo/transporte regional Urbano

Regional

Impactos relacionados con el bienestar Urbano

Regional

Fuente: 40 CFR Part 58 Appendix D.

El Cuadro IV.2 describe las escalas más apropiadas para llevar a cabo el monitoreo de cada contaminante en

particular.

61

Tabla IV. 2 Relación entre el contaminante de interés y sus escalas de monitoreo.

Contaminante Escalas Comentario

Ozono (O3) Local Las mediciones en esta categoría representan condiciones de una región sub-urbana razonablemente homogénea en términos de la

concentración del contaminante y considera dimensiones de pocos kilómetros. Estos datos ayudan a entender patrones de concentración

a escalas urbana y regional, ya que permiten identificar procesos de transporte y mezcla que ocurren en periodos de horas.

Urbana Las mediciones en esta escala se utilizan para estimar las concentraciones en grandes porciones de un área urbana con dimensiones de

50 kilómetros o más y se usan para determinar las tendencias, así como para el diseño de estrategias de control. Los sitios de escala

urbana también se utilizan para medir altas concentraciones viento abajo de la zona, con las mayores emisiones de precursores.

Regional Esta escala de medición se usa para tipificar las concentraciones en grandes porciones de un área metropolitana e incluso zonas más

grandes, con dimensiones de hasta cientos de kilómetros. Estas mediciones son de utilidad para la evaluación del ozono que es

transportado hacia y desde un área metropolitana, así como de las concentraciones de fondo. En algunas situaciones, especialmente

cuando se consideran áreas metropolitanas muy grandes con mezclas complejas de fuentes, los sitios de escala regional pueden ser

ubicados en donde se registran las concentraciones máximas.

Monóxido de carbono

(CO)

Microescala Estas mediciones normalmente representan concentraciones en áreas muy cercanas a las principales carreteras, en las aceras, y en

algunos casos, a fuentes puntuales y de área. Las emisiones en las avenidas resultan en muy altas concentraciones de CO con gradientes

de concentración que en general muestran una marcada disminución de viento a favor, en la medida que crece la distancia respecto de las

principales avenidas o carreteras o con respecto al centro urbano.

Media En algunos casos las mediciones en esta escala pueden aplicar a zonas que tienen una longitud total de varios kilómetros como fuentes

de emisión de "línea". Este tipo de fuentes de emisión incluirían calidad del aire a lo largo de calles desarrolladas comercialmente o plazas

comerciales, estacionamientos y calles alimentadoras.

Local Las mediciones de CO en esta categoría representan razonablemente las condiciones urbanas en algunas sub-regiones. En ciertos casos,

estos datos pueden representar no sólo la vecindad inmediata de un área espacial, sino también la de otras similares, tales como áreas a

través de una gran área urbana. Estas mediciones son útiles para proveer concentraciones de fondo en áreas urbanas apoyando trabajos

de investigación sobre impactos en salud y modelación de la calidad del aire.

Bióxido de nitrógeno

(NO2)

Microescala Esta escala representa áreas muy cercanas a las principales carreteras o fuentes puntuales y de zona. Las emisiones procedentes de los

vehículos que circulan en las carreteras producen altos niveles de NO2 a nivel microescala, en donde los gradientes de concentración, en

general, muestran una marcada disminución viento abajo, y en la medida que aumenta la distancia respecto a las principales carreteras.

Como se destacará más adelante, las estaciones de monitoreo de NO2 son requeridas en un margen máximo de 50 metros respecto al

segmento carretero que sea el objetivo, a fin medir las concentraciones pico de este contaminante.

Media Esta escala por lo general representa los niveles de calidad del aire en áreas del orden de 100 a 500 metros. La escala media puede

incluir sitios donde se espera ocurran las concentraciones horarias máximas, debido a la proximidad a las principales fuentes puntuales, de

área o no carreteras de NO2.

62

Local Las emisiones de fuentes puntuales y de área pueden, bajo ciertas condiciones de la pluma, resultar en concentraciones altas de NO2 en

esta escala. Cuando los sitios de monitoreo en la misma se ubican lejos de la vecindad de las principales fuentes de NO2, el sitio puede

ser útil para representar valores típicos de calidad del aire de grandes áreas residenciales y por lo tanto son útiles para análisis de de

tendenciasy exposición de la población.

Urbana Estas mediciones serán útiles para evaluar las tendencias de la calidad de aire en el área urbana y por lo tanto, la eficacia de medidas de

control de la contaminación.

Bióxido de azufre (SO2) Microescala Esta escala caracterizaría áreas cercanas a fuentes puntuales y de SO2. Las emisiones de fuentes puntuales, de área y móviles no

carreteras, bajo determinadas condiciones de pluma, pueden resultar en altas concentraciones en esta escala de monitoreo.

Media La escala media puede incluir lugares con altas concentraciones esperadas de corto plazo debido a la proximidad a grandes fuentes de

emisión.

Local Un sitio de monitoreo en esta escala puede ser útil en la representación de valores típicos de calidad del aire en grandes zonas

residenciales y por lo tanto resulta apto para evaluar el análisis de tendencias y la exposición de la población.

Urbana Las mediciones en esta escala se utilizan para estimar las concentraciones en grandes porciones de un área urbana con dimensiones de 4

a 50 kilómetros. Estas mediciones serían útiles para evaluar las tendencias de calidad de aire y por lo tanto, la eficacia de las estrategias

de control de la contaminación atmosférica. Los sitios de escala urbana también pueden apoyar otros objetivos del monitoreo del SO2,por

ejemplo identificar tendencias y cuando los monitores estén situados viento arriba de fuentes locales, las concentraciones de fondo.

Material particulado

(PM10)

Microescala Esta escala sería capaz de tipificar áreas tales como corredores de tráfico y otros sitios donde el público en general podría estar expuesto

a altas concentraciones de PM10. Estos sitios de monitoreo deberían estar ubicados cerca de edificios habitados o lugares donde se

pueda esperar que el público en general esté expuesto a la concentración medida. Las emisiones producto de fuentes fijas tales como las

fundidoras, plantas de energía, y otros grandes procesos industriales pueden, bajo ciertas condiciones de la pluma de dispersión, producir

altas concentraciones a nivel de microescala. En este caso, la microescala representaría un área impactada por la pluma de dispersión

con dimensiones de hasta 100 metros aproximadamente. Los datos recogidos en estos sitios proporcionan la información necesaria para

evaluar y desarrollar medidas de control en punto de alto interés (hot spot).

Media Gran parte de la exposición de corto plazo a partículas de la fracción gruesa (PM10) se registra en las escalas media y local. Las personas

que se desplazan por las zonas del centro de una ciudad o que viven cerca de las principales carreteras o fuentes estacionarias pueden

encontrar contaminación por partículas que sería adecuadamente caracterizada por las mediciones de esta escala espacial. Las

mediciones de PM10 en escala media puede ser la adecuada para la evaluación de los efectos en la salud por exposición de corto plazo.

En muchas situaciones, los puntos de monitoreo que son significativos de impactos a micro-escala o escala media son representativas de

muchas situaciones similares. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en corredores de tráfico o en áreas residenciales.

Local Las mediciones de esta categoría representan condiciones relativamente homogéneas en algunas zonas urbanas con dimensiones de

unos pocos kilómetros. La homogeneidad se refiere a la concentración de partículas, así como al uso de suelo y características de la

superficie. En algunos casos, una ubicación cuidadosamente seleccionada para ofrecer los datos a escala local podría representar la

calidad del aire por partículas PM10, no sólo del área donde se efectúa el monitoreo, sino también de otras áreas similares en la ciudad. El

63

monitoreo de PM10 a esta escala ofrece información acerca de las tendencias y el cumplimiento de las normas, ya que a menudo

representa las condiciones de las zonas donde la gente suele vivir y trabajar por períodos prolongados. Los datos de monitoreo a esta

escala podrían proporcionar también información valiosa para desarrollar, probar y revisar modelos que describen patrones de

concentración a mayores escalas.

Material partículado

(PM2.5)

Microescala Esta escala sería capaz de tipificar áreas tales como corredores de tráfico y otros sitios donde el público en general podría estar expuesto

a altas concentraciones de contaminantes provenientes de fuentes móviles. Se sugiere el empleo de esta escala para el monitoreo en

sitios urbanos que son representativos de la exposición humana de largo plazo. En general, el monitoreo de partículas a esta escala

debería localizarse cerca de edificios habitados o lugares donde en general se pueden esperar que el público esté expuesto a las

concentraciones medidas. Los datos recogidos en estos sitios proporcionan información necesaria para evaluar y desarrollar medidas de

control en puntos de alto interés para las autoridades ambientales.

Media Las personas que se desplazan por las zonas del centro de una ciudad o que viven cerca de las principales carreteras o fuentes

estacionarias pueden encontrar contaminación por partículas que sería adecuadamente caracterizada por las mediciones de esta escala

espacial. Por lo tanto, las mediciones de este tipo serían apropiadas para evaluar los posibles efectos a la salud causados por la probable

exposición a la contaminación por partículas a corto plazo. En muchas situaciones, los puntos de monitoreo que son significativos de

impactos a micro-escala o escala media son representativas de muchas situaciones similares. Esto puede ocurrir por ejemplo en

corredores de tráfico o en áreas residenciales.

Local Las mediciones de esta categoría representan condiciones relativamente homogéneas en algunas zonas urbanas con dimensiones de

unos pocos kilómetros. La homogeneidad se refiere a la concentración de partículas, así como al uso de suelo y características de la

superficie. Se espera que gran parte de la exposición a PM2,5 esté asociada con mediciones a esta escala. . En algunos casos, una

ubicación cuidadosamente seleccionada para ofrecer los datos a escala local podría representar la calidad del aire, no sólo del área donde

se efectúa el monitoreo, sino también de otras áreas similares en la ciudad. Los sitios de monitoreo de esta escala ofrecen información útil

para evaluar tendencias y el cumplimiento de las normas, ya que a menudo representan las condiciones en las zonas en donde la gente

suele vivir y trabajar por períodos prolongados.

Urbana Esta clase de medición podría ser utilizada para caracterizar la concentración de material particulado en áreas con dimensiones que van

de 4 a 50 kilómetros. Las medidas serían útiles para evaluar las tendencias de la calidad de aire y la eficacia de estrategias de control de

la contaminación atmosférica.

Regional Como se ha señalado anteriormente, utilizar el monitoreo a esta escala es válido cuando se asume cierto grado de homogeneidad en la

zona. Por esta razón, las mediciones de escala regional son aplicables a zonas escasamente pobladas. Los datos de esta escala pueden

proporcionan información sobre los procesos de emisión, pérdida y transporte de partículas de gran escala. El transporte de PM2.5

contribuye a elevadas concentraciones de partículas y puede afectar a múltiples zonas urbanas con grandes poblaciones. El desarrollo de

estrategias de control que sean eficaces contra la contaminación requiere una comprensión regional de las fuentes de emisión y los

procesos atmosféricos que son responsables de elevados niveles de PM2,5 y O3.

Fuente: Elaboración propia con información obtenida en 40 CFR Part 58 Appendix D.

64

III. Selección de sitios para instalación de equipos de monitoreo.

La selección del lugar de medición apropiado es una de las tareas más importantes en el diseño de una red de

monitoreo, ya que debe ser la ubicación más representativa para medir las condiciones de la calidad del aire. Por

esta razón en México la Norma Oficial Mexicana NOM156-SEMARNAT-2012, para establecimiento y operación de

sistemas de monitoreo de la calidad del aire, en su apartado 6 establece que: Para el diseño de los sistemas de

monitoreo de la calidad del aire, numeral 6.1.2, y para lograr ubicar cada estación de monitoreo se deben realizar los

estudios o trámites necesarios para obtener información de apoyo, a saber:

Inventario de emisiones o ubicación de fuentes emisoras. El conocer la información de localización de

fuentes y sus niveles de emisión es un punto importante en la selección de los sitios, ya que permite la

identificación de las zonas críticas que se pudieran tener en el área. Si no es posible hacer un inventario

total de emisiones, es importante conocer por lo menos la ubicación de las fuentes relevantes e información

básica de qué contaminantes emiten, así como información sobre distribución de la población.

Modelos de calidad del aire. En caso de existir modelos de dispersión, los resultados de las simulaciones

de ellos se pueden usar para predecir los patrones de dispersión o depósito de los contaminantes, así

como las probables reacciones atmosféricas de éstos, lo que puede ser de ayuda en la selección de sitios.

Información meteorológica de la región. Las consideraciones atmosféricas pueden influir en la

variabilidad espacial y temporal de los contaminantes y en su propagación. Los efectos de edificios, fuentes

de calor, en fin cualquier perturbación de las trayectorias del aire, puede producir anomalías locales

excesivas de concentraciones del contaminante. La meteorología debe ser considerada en conjunto con la

situación geográfica del sitio, además de otros factores como altura, dirección y extensión de las sondas de

monitoreo. Los siguientes factores meteorológicos pueden influir de manera importante en la dispersión de

contaminantes:

La velocidad del viento afecta el tiempo de viaje del contaminante desde la fuente hasta el receptor y la

dilución del aire contaminado en la dirección que experimente el viento. Las concentraciones de

contaminantes son inversamente proporcionales a la velocidad del viento.

La dirección del viento influye en los movimientos generales de contaminantes en la atmósfera.

65

La variabilidad del viento se refiere a los movimientos aleatorios en los componentes de velocidad

horizontal y vertical del viento. Estos movimientos aleatorios pueden ser considerados como turbulencia

atmosférica, mecánica (causada por estructuras y cambios en el terreno) o termal (causada por

calentamiento o enfriamiento de masas de la tierra o cuerpos de agua). Si los fenómenos meteorológicos

impactan con alguna regularidad, los datos deberán ser interpretados a la luz de estas condiciones

atmosféricas.

Características geográficas locales. El transporte y la difusión de contaminantes en el aire se hacen más

complejos en presencia de topografía relevante. Por ello, antes de la selección final del sitio, es

indispensable revisar la topografía del área para asegurar que los objetivos del monitoreo en ese sitio no

resulten afectados de manera adversa.

Localización de asentamientos humanos. El objetivo básico de cualquier red de monitoreo es la

caracterización de la calidad del aire en una región y tiempo determinados, a fin de informar al público

sobre los riesgos que ello supone para su salud y exhortarla a que participe en su mitigación. Bajo este

precepto, la localización de los asentamientos humanos es un elemento clave que debe ser considerado en

el diseño de una red de monitoreo y consecuentemente en la ubicación de los monitores.

Estudios preliminares de calidad del aire.Si sobre el área de estudio se ha realizado un monitoreo del

aire, los datos generados pueden señalar las localizaciones de áreas problemáticas. En caso contrario, es

posible diseñar estudios de diagnóstico para proporcionar información sobre los problemas de

contaminación en la localidad.

Otros datos. Información como datos demográficos, salud, usos de suelo y sobre todo, los aportes de

sistemas de información geográfica, pueden servir en la identificación de sectores impactados o más

susceptibles, por sus características, a la contaminación.

III.1 Consideraciones prácticas en la selección del sitio de monitoreo.

Los elementos hasta ahora descritos refieren criterios generales para la selección del sitio de monitoreo en

concordancia con el objetivo particular que se persigue y la escala de representatividad espacial que se desea

atender. Sin embargo, la localización precisa del sitio de monitoreo debe contemplar una serie de consideraciones

prácticas tales como accesibilidad, seguridad contra vandalismo, infraestructura, presencia de obstáculos y distancia

respecto a vialidades, entre otras.

66

En general se requiere que el sitio tenga fácil acceso, debido a que se realizarán visitas regulares para recolectar

muestras y llevar a cabo actividades de inspección, mantenimiento y calibración de los monitores. Al mismo tiempo,

es importante que el sitio elegido cuente con la seguridad suficiente para evitar actos de vandalismo o cualquier otro

tipo de situaciones que alteren la toma de muestras, y que tenga también la infraestructura necesaria, por ejemplo:

electricidad y línea telefónica que le permitan operar sin dificultad cualquier tipo de equipo de monitoreo.

Por otra parte, dado que se busca que el monitoreo de la calidad del aire sea representativo de la zona de interés,

es recomendable que no existan obstáculos que afecten el movimiento del aire, ni fuentes de emisión que incidan de

manera directa en la toma de muestra. Por ello, se recomienda ubicar los monitores a cierta distancia de edificios,

fuentes de emisión, zonas arboladas, etc. El cuadro IV. 3 resume las recomendaciones que se refieren en el

apéndice E del Código Federal de Regulaciones (CFR), Parte 58, de los Estados Unidos de Norteamérica.

67

Tabla IV. 3 Consideraciones prácticas para la ubicación de tomas de muestra.

Contaminante Escala Altura sobre el piso

(metros)

Distancia vertical y horizontal

de la estructura de soporte

(metros)

Distancia a árboles

(metros)

Distancia a vialidades

(metros)

Ozono

(O3) b,c,d Todas 2 a 15 ˃ 1

˃ 10

Escalas media a regional Cuadro 3.1.2

Partículas

(PM10) b,c,d,e,g

Micro 2 a 7 ˃ 2 (sólo horizontal) ˃ 10 2 a 10

Media, local,

urbana y regional 2 a 15 ˃ 2 (sólo horizontal) ˃ 10 Cuadro 3.1.2

Partículas

(PM2.5) b,c,d,e,g

Micro 2 a 7 ˃ 2 (sólo horizontal) ˃ 10 2 a 10

Media, local, urbana y regional 2 a 15 ˃ 2 (sólo horizontal) ˃ 10 Cuadro 3.1.2

Bióxido de azufre

(SO2)b,c,d,e Todas 2 a 15 ˃ 1

˃ 10

Escalas media a regional N/A

Bióxido de nitrógeno

(NO2) b,c,d Micro 2 a 7 ˃ 1

˃ 10

Media, local y urbana 2 a 15 ˃ 1 Cuadro 3.1.2

Monóxido de carbono

(CO) c,d,f

Micro –

Cerca de carretera 2 a 7 ˃ 1

˃ 10

≤ 50

Micro –

Cerca de carretera en el centro de la ciudad o

en calles confinadas por altos edificios.

2.5 a 3.5 ˃ 1 ˃ 10

2 a 10

Media y local 2 a 15 ˃ 1 Cuadro 3.1.2

Fuente: Elaboración propia con base en 40 Código Federal de Regulaciones (CFR), parte 58, Apéndice E

a. Cuando el sensor se localiza en un tejado, esta distancia de separación hace referencia a las paredes, a los parapetos, o a los áticos situados en la azotea.

b. Debe ser > 20 metros de la línea de goteo del árbol (follaje) y debe estar a 10 metros de la línea de goteo cuando el árbol actúa como obstrucción.

c. La distancia entre los obstáculos (árboles y edificios) y el muestreador debe ser mayor a dos veces la altura del obstáculo sobre el nivel de las entradas del muestreador.

d. Deben tener circulación de aire sin restricción de 270 grados alrededor del sensor o muestreador; 180 grados si el sensor está a un lado de un edificio.

68

e. El sensor o muestreador debe estar ubicado en ausencia de fuentes menores. La distancia de separación es dependiente de la altura de la emisión de la fuente, del tipo de combustible usado y de

la calidad del combustible. Este criterio se contempla para evitar influencias indebidas de fuentes menores.

f. Para sitios de monitoreo de microescala de CO, el sensor debe estar > 10 metros de una intersección de calle y preferiblemente a mitad de calle.

g. Para monitores de PM10 una distancia de separación de 2 a 4 m entre los monitores colocados

Tabla IV. 4 Distancia de monitores respecto a vialidades, para O3, NOx y CO.

Promedio diario de tráfico vehicular

(vehículos/día)

Distancia mínima para monitores de CO

a escala Local

(metros)

Distancia mínima para monitores de O3

(escala local y urbana) y NOx

(metros)

10, 000 10 10

15,000 25 20

20,000 45 30

30,000 80

40,000 115 50

50,000 135

60,000 150

70,000 100

80,000

110,000 250

69

IV. Evaluación técnica de una red de monitoreo.

Esta sección sirve de guía al usuario para identificar las necesidades de monitoreo, a la par que describeel análisis

de evaluación de redes.

IV.1 Identificación de necesidades de monitoreo.

Antes de iniciar la evaluación de una red de monitoreo, sus proyectos deben ser revisados y priorizados. Las redes

probablemente son usadas para cumplir una variedad de propósitos, tales como vigilar el cumplimiento de las

normas de calidad del aire, reportar al público la condición del aire de un sitio en un momento determinado, evaluar

la exposición de la población a contaminantes, evaluar el traslado de los contaminantes, monitorear fuentes de

emisión específicas, condiciones de fondo y evaluar modelos de calidad del aire, entre otros. Estos propósitos

pueden ser clasificados como primarios o secundarios y los monitores individuales dentro de una red pueden servir

para diferentes propósitos. De esta forma, cada técnica analítica seleccionada para apoyar la evaluación de una red

debe ser elegida en función de los propósitos globalesde ella en general y de cada estación de monitoreo en lo

particular. En adición, los recursos invertidos en cada análisis deben ser proporcionales a la prioridad de los

propósitos que están siendo evaluados. El siguiente cuadro muestra un resumen de los propósitos más comunes

con los que se establecen las redes de monitoreo de aire ambiente y refiere algunos ejemplos de aplicaciones

particulares acompañados de comentarios genéricos muy útiles sobre la ubicación de las estaciones de monitoreo,

de acuerdo con el propósito referido. Es oportuno señalar, sin embargo, que esta lista no es exhaustiva ni

universalmente aplicable para todos los contaminantes.

Realizar evaluaciones de estaciones o redes de monitoreo ayuda a medir tanto el éxito, como las deficiencias en el

cumplimiento de los objetivos para los que fueron instaladas. Por tanto, una vez definidos los objetivos del

monitoreo, éstos se vuelven la base para la evaluación técnica tanto de las estaciones como de las redes de

monitoreo, además, el análisis estadístico o situacional pueden ser considerados para evaluarlas.

70

Tabla IV. 5 Propósitos típicos de las redes de monitoreo de aire ambiente.

Propósito Ejemplo Comentario

Establecer el cumplimiento

de normas.

Satisfacer las regulaciones nacionales. Los monitores estarán situados de tal manera que se pueda evaluar el cumplimiento de normas.

Satisfacer las regulaciones locales y

estatales.

Los estados o municipios pueden tener regulaciones de calidad del aire más estrictos que los

requerimientos federales.

Entendimiento científico

de la calidad del aire para

apoyar otro tipo de análisis

o evaluaciones.

Evaluación de modelos de calidad del aire. Los monitores cerca de los límites del dominio de modelación son útiles para definir

las condiciones de frontera. Los que están en el interior del dominio de modelación apoyan

la aplicación y evaluación de los modelos.

Evaluar reducción de emisiones

o evaluación de inventarios de emisiones.

El núcleo urbano y las áreas de máxima emisión pueden ser útiles para la evaluación

e inventarios y dar seguimiento a las emisiones.

Aporte de fuente. Los monitores que recopilan datos de muchas especies (p. ej., especiación de PM2.5)

y con resolución temporal alta son útiles para análisis de aporte de fuente.

Variabilidad temporal. El monitoreo frecuente (p. ej., cada 1-h ó 3-h) pude ser útil para identificar patrones diurnos.

Entender tendencias

históricas de la calidad

del aire.

Seguimiento de tendencias. Los monitores con funcionamiento prolongado en el tiempo son valiosos para la comprensión

y el seguimiento de las tendencias a largo plazo.

Consistencia histórica. Los sitios de monitoreo cuyos métodos de muestreo no han sido cambiados pueden ayudar

a mantener consistencia para comparaciones anuales.

Caracterización específica

de áreas geográficas

o fuentes de emisión.

Monitorear los impactos sobre la calidad

del aire de una fuente de emisiones.

Los monitores situados cerca de fuentes específicas son útiles para el seguimiento

de las emisiones de una fuente en particular y para desarrollar estrategias de reducción

de emisiones o el seguimiento de los cambios debido a los controles.

Monitoreo de áreas de máxima emisión

de precursores.

Tratándose de contaminantes secundarios como el ozono, los monitores situados en las zonas de

máxima emisión de precursores son útiles para el modelado y diseño de estrategias de control.

Monitoreo de áreas de máxima

concentración de contaminantes.

Los monitores localizados viento debajo de los sitios de máxima emisión.

71

Monitoreo de concentraciones de fondo. Los monitores de fondo situados correctamente miden de manera rutinaria los valores más bajos

esperados en la región. Se utilizan para evaluar las contribuciones locales y regionales

y nunca se instalan viento arriba.

Monitoreo de contaminantes sustitutos. Algunas mediciones son útiles como sustitutas de otros contaminantes que no son monitoreados.

Por ejemplo, los monitores de CO pueden ser utilizados como sustitutos para humo de madera.

Trazar la distribución

espacial de los

contaminantes del aire.

Caracterización del traslado

entre jurisdicciones.

Los sitios que se encuentran cerca de fronteras políticas o entre áreas urbanas e industriales son

útiles para caracterizar el traslado de contaminantes entre distintas jurisdicciones.

Interpolación y entendimiento de gradientes

de contaminante.

La alta densidad de monitores mejora la generación de mapas de interpolación, como los utilizados

en AIRNow (Agencia de Protección Ambiental en EE.UU. (EPA, 2003a). Los monitores cerca de la

frontera urbana son particularmente útiles para controlar la interpolación de altas concentraciones.

Medición del desempeño. Los datos de monitoreo son usados para medir los efectos de programas y estrategias de control

de la contaminación del aire. Los monitores en áreas impactadas son más útiles para evaluar la

eficacia de los controles.

Asistencia en el pronóstico. Los monitores viento arriba son útiles para el pronóstico de la calidad del aire. Para el pronóstico

del ozono, las mediciones de NOx son útiles. Para PM2.5 el monitoreo continuo es muy valioso.

Evaluar exposición

de la población

a los contaminantes del aire.

Justicia ambiental. Los monitores situados en zonas que tienen ingresos altos y bajos, así como en zonas con

poblaciones minoritarias pueden ser de especial valor para evaluar cuestiones de justicia

ambiental

Reporte púbico de indicadores de calidad

del aire.

Los monitores situados en los lugares en los que las personas viven, trabajan y juegan son

importantes para evaluar la exposición a contaminantes y la protección de la salud pública.

Fuente: EPA, 2007.

72

IV.2 Métodos de evaluación técnica.

En este documento las técnicas para evaluar las cualidades técnicas de una red son agrupadas en tres categorías:

sitio por sitio, bottom-up y optimización de redes. La comparación sitio por sitio evalúa los monitores de manera

individual y de acuerdo con sus propósitos específicos; el análisis bottom-up evalúa otros parámetros además de las

concentraciones ambientales, a fin de calificar la ubicación óptima de los monitores para que cumplan con los

propósitos para los que fueron diseñados; finalmente, el análisis de optimización de redes evalúa diversos

escenarios de diseño de aquéllas. Dentro de estas tres grandes categorías de análisis y complejidad, las técnicas

específicas son evaluadas de acuerdo con la siguiente escala:

* Necesidad mínima de habilidades especiales; evaluación rápida.

** Puede requerir herramientas comunes, datos fácilmente disponibles y habilidades básicas de

análisis; evaluación rápida.

*** Requiere habilidades de análisis; la evaluación requiere de inversión moderada de tiempo.

**** Habilidades de análisis significativas, herramientas especializadas; proceso de evaluación iterativo

y requiere gran inversión de tiempo.

IV.2.1 Análisis sitio por sitio.

En este tipo de análisis se asigna un valor a cada monitor individual basado en una métrica particular. Estos análisis

son buenos para evaluar cuáles monitores podrían ser candidatos para modificación o remoción. El análisis sitio por

sitio no es útil para evaluar el desempeño de una red de monitoreo como un todo. En general, las métricas de cada

monitor son independientes del resto de los monitores que conforman una red.

El análisis sitio por sitio incluye la aplicación de las siguientes etapas:

1. Determinar los propósitos más importantes del monitoreo.

2. Evaluar la historia del monitor (incluyendo los propósitos originales).

3. Seleccionar una lista de métricas para el análisis basada en los propósitos y recursos disponibles.

4. Ponderar las métricas sobre la base de la importancia de los propósitos.

5. Calificar el monitor para cada métrica.

6. Sumar las calificaciones y evaluar los monitores.

7. Examinar los monitores con la evaluación más baja para determinar su posible reubicación.

Los monitores con bajas calificaciones deberán ser examinados detalladamente sobre la base de caso por caso, ya

quepuede haber razones regulatorias o políticas para mantener en operación un monitor específico.

73

IV.2.2 Análisis Bottom-up.

El análisis Bottom-up examina las evidencias que, según se cree, causan una alta concentración de contaminantes

y/o exposición de la población, a saber: las emisiones, la meteorología, y la densidad de población. Por ejemplo, los

datos de los inventarios de emisiones se puede utilizar para determinar las zonas de máxima concentración de

contaminantes que se emiten directamente (es decir, las emisiones primarias). Por otra parte, los datos del

inventario de emisiones son menos útiles para entender la formación de contaminantes en la atmósfera (es decir,

contaminantes secundarios como el ozono). Varios conjuntos de datos se pueden combinar mediante técnicas de

análisis espacial para determinar las ubicaciones óptimas de los sitios de monitoreo para diferentes objetivos. La

localización de los sitios identificados por esta vía puede ser comparada entonces con la ubicación de las estaciones

de monitoreo,pues están en operación en un sitio determinado y de esta forma evaluar la conveniencia o no de

retirar o re-localizar dichos sitios. Este tipo de análisis, sin embargo, se basa en una comprensión profunda de los

fenómenos que causan los problemas de calidad del aire. Las técnicas de análisis Bottom-up son más complejas y

requieren una cantidad importante de recursos (tiempo, datos, herramientas y capacidad analítica).

Es importante destacar que las técnicas de análisis sitio por sitio y Bottom-up producen mejores resultados cuando

se ejecutan en combinación. El análisis sitio por sitio identifica típicamente, redundancia de una red, mientras que el

análisis Bottom-up identifica deficiencias en la operación de la misma.

IV.2.3 Análisis de optimización de redes.

La técnica de análisis denominada “optimización de redes”, tiene un enfoque integral para evaluar una red de

monitoreo de calidad del aire. Estas técnicas suelen asignar puntajes a diferentes escenarios de red; un diseño

alternativo de red puede ser comparado con el diseño de una red que ya se encuentra en operación. Las técnicas

específicas de análisis son mostradas en el cuadro siguiente.

Estas son algunas referencias útiles para revisar casos concretos de aplicación de la mayoría de las metodologías

de evaluación técnica de redes monitoreo en esta sección:

i. Cimorelli A.J., Chow A.H., Stahl C.H., Lohman D., Ammentorp E., Knapp R., and Erdman T. (2003) Region III ozone

network reassessment. Presented at the Air Monitoring & Quality Assurance Workshop, Atlanta, GA, September 9-

11 by the U.S. Environmental Protection Agency, Region 3, Philadelphia, PA. Disponible en:

http://www.epa.gov/ttn/amtic/files/ambient/pm25/workshop/atlanta/r3netas.pdf

ii. Eder B.K., Davis J.M., and Bloomfield P. (1993) A characterization of the spatiotemporal variability of non-urban

ozone concentrations over the eastern United States. Atmos. Environ. 27A, 2645-2668.

iii. Hafner H.R., Penfold B.M., and Brown S.G. (2005) Using spatial analysis techniques to select monitoring locations.

Presentation at the U.S. Environmental Protection Agency’s 2005 National Air Quality Conference: Quality of Air

Means Quality of Life, San Francisco, CA, February 12-13 (STI-2645).

iv. Ito K., De Leon S., Thurston G.D., Nadas A., and Lippman M. (2005) Monitor-to-monitor temporal correlation of air

pollution in the contiguous U.S. J. Exposure Analy. Environ. Epidem. 15, 172-184.

v. Knoderer C.A. and Raffuse S.M. (2004) CRPAQS surface and aloft meteorological representativeness (California

Regional PM10/PM2.5 Air Quality Study Data Analysis Task 1.3). Web page prepared for the California Air


74

Resources Board, Sacramento, CA, by Sonoma Technology, Inc., Petaluma, CA. Disponible en:

http://www.sonomatechdata.com/crpaqsmetrep/ (STI-902324-2786).

vi. Lehman J., Swinton K., Bortnick S., Hamilton C., Baldridge E., Eder B., and Cox B. (2004) Spatio-temporal

characterization of tropospheric ozone across the eastern United States. Atmos. Environ. 38, 4357-4369.

vii. O'Sullivan D. and Unwin D.J. (2003) Geographic Information Analysis, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New

Jersey.

viii. Paatero P., Hopke P.K., Hoppenstock J., and Eberly S.I. (2003) Advanced factor analysis of spatial distributions of

PM2.5 in the eastern United States. Environ. Sci. Technol. 37 (11), 2460-2476.

ix. Rizzo, M.J. and Scheff, P.A. (2004) Assessing Ozone Networks Using Positive Matrix Factorization. Environ.

Progress. 23 (2), 110-119.

x. Schmidt M. (2001) Monitoring strategy: national analysis. Presented at the Monitoring Strategy Workshop,

Research Triangle Park, NC, October by the U.S. Environmental Protection Agency. Disponible en:

http://www.epa.gov/ttn/amtic/netamap.html.

xi. Sullivan D.C., Hafner H.R., Brown S.G., MacDonald C.P., Raffuse S.M., Penfold B.M., and Roberts P.T. (2005)

Analyses of the causes of haze for the Central States (phase II) summary of findings. Executive summary prepared

for the Central States Regional Air Planning Association by Sonoma Technology, Inc., Petaluma, CA, STI-

904780.08-2754-ES, August.

xii. U.S. Environmental Protection Agency (2001) National assessment of the existing criteria pollutant monitoring

networks O3, CO, NO2, SO2, Pb, PM10, PM2.5 - Part 1. Outputs from the National Network Assessment

Introduction and Explanation, July 21. Disponible en: http://www.epa.gov/ttn/amtic/netamap.html.

xiii. U.S. Environmental Protection Agency (2003) Region 5 network assessment. Presented at the Air Monitoring &

Quality Assurance Workshop, Atlanta, CA, September 9-11 by the U.S. Environmental Protection Agency, Region 5.

Disponible en: http://www.epa.gov/ttn/amtic/files/ambient/pm25/workshop/atlanta/r5netas.pdf

http://www.sonomatechdata.com/crpaqsmetrep/

http://www.epa.gov/ttn/amtic/netamap.html



75

Tabla IV. 6 Técnicas específicas empleadas en el análisis sitio por sitio.

Técnica Complejidad Objetivos evaluados Resumen

Número de parámetros

monitoreados en el sitio.

*

Valor global del sitio.

Evaluación de modelos.

Aporte de fuente.

Los sitios se clasifican por el número de parámetros (o instrumentos) que se monitorean. Los sitios que

alojan más monitores de forma conjuntacon otros instrumentos de medición son probablemente los

más valiosos. Este análisis se realiza por simple conteo del número de parámetros que se miden en un

sitio y es útil para cualquier contaminante.

Tendencias de impacto. * a **

Análisis de tendencias.

Consistencia histórica.

Evaluación de reducción de

emisiones.

Los monitores que tienen más tiempo de operación son valiosos para el seguimiento de tendencias. En

este análisis los monitores se clasifican según la duración de sus registros de medición continua y el

procedimiento puede ser tan simple como clasificar los monitores disponibles en función del tiempo de

muestreo continuo,además de quesirve para medir cualquier contaminante.

Concentraciones

medidas. **

Localización de concentración

máxima.


Cumplimiento regulatorio.

Exposición de la población.

Los monitores individuales se clasifican en función de la concentración de contaminantes que miden.

Los que detectan concentraciones elevadas son mejor evaluados que los de bajas cantidades. Los

resultados pueden ser utilizados para determinar cuáles son los monitores menos eficaces a la hora de

cumplir el objetivo seleccionado. Este análisis es útil para cualquier contaminante.

Desviación de normas. ** Cumplimiento regulatorio.

Apoyo en el pronóstico.

Los sitios para medir las concentraciones (valores de diseño) que están muy cerca de los umbrales

definidos por la normas de calidad del aire, son mejor valorados en este análisis. Estos sitios pueden

ser considerados más valiosos para evaluar el cumplimiento de las normas. Los sitios útiles para medir

concentraciones muy por encima o por debajo del umbral de las normas no proporcionan tanta

información en términos del cumplimiento de éstas. Este análisis es útil para cualquier contaminante

que cuente con norma de calidad del aire.

Área atendida. **

Cobertura espacial.

Interpolación.

Concentraciones de fondo.

Los sitios se clasifican según su área de cobertura. Los que se usan para representar un área grande

son mejor valorados en este análisis. El área de cobertura (área atendida) de un monitor se puede

determinar mediante la técnica de polígonos de Thiessen. Cada polígono está formado por los puntos

más cercanos a un sitio particular que a cualquier otro sitio. Esta técnica le da más peso a las zonas

rurales y los parajes en los bordes de las áreas urbanas. El cálculo de los polígonos de Theissen es

uno de los métodos cuantitativos más sencillos para determinar el área de representación alrededor de

un sitio,sin embargo, no es un verdadero indicador de cuál es el lugar más representativo de la

concentración de contaminantes en un área determinada. La Meteorología, la topografía, y la

proximidad a la población o a las fuentes de emisión no son consideradas, por lo que, es probable que

para algunas áreas de interés específico se obtenga una mejor representación con otro monitor. Este

análisis es útil para O3, PM2.5, SO2 y algunos tóxicos.

76

Correlación monitor a monitor. ** a ***


Cobertura espacial.

Interpolación.

Las concentraciones medidas en un monitor, se comparan con las obtenidas en otros monitores, a fin

de determinar si aquéllas se correlacionan temporalmente. Pares de monitores con coeficiente de

conexión cercanos a uno están altamente correlacionados y deben ser evaluados con un menor valor

que aquellos que presentan coeficiente de correlación cercana a cero. Los monitores que no se

correlacionan bien con otros exhiben una variación temporal única de la concentración y es probable

que sean importantes para evaluar las emisiones locales, el traslado y la cobertura espacial. Los

monitores con concentraciones que correlacionan bien (p. ej., r2> 0,75 ) con las obtenidas por otro

monitor pueden ser redundantes. Este análisis debe ser realizado para cada contaminante y es útil

para O3, PM2.5 y algunos tóxicos.

Población cubierta. *** Población expuesta.

Justicia ambiental.

Las grandes poblaciones están asociadas con altas emisiones. Los sitios se evalúan en función del

número de personas a las que representan. El área de representación puede ser determinada

utilizando la técnica de los polígonos de Thiessen, pues le da más peso a los sitios que están en zonas

de alta población y tienen grandes áreas de representación. Este análisis es útil para O3, PM2.5, SO2 y

algunos tóxicos

Análisis de componentes

principales. ***



El análisis de componentes principales puede ser aplicado para encontrar sitios de monitoreo que

muestren un patrón de variabilidad similar a la de otros lugares de observación. Este análisis asigna

cada monitor a un grupo de similares en los cuales las concentraciones se comportan de manera

parecida y puede ser útil para encontrar redundancia en la red. También lo es en la selección de los

lugares para otros análisis, como por ejemplo al de aporte de fuente. Este procedimiento funciona bien

para O3, PM2.5, SO2 y tóxicos.

Sesgo de remoción. ***



Cobertura espacial.


Interpolación.

Los valores medidos son interpolados en un dominio y utilizando la totalidad de la red. Los sitios son,

entonces, sistemáticamente removidos y la interpolación se repite. La diferencia absoluta entre la

concentración medida en un sitio y la que es estimada por interpolación con el sitio removido, es el

sesgo de remoción del sitio. Mayor sesgo o incertidumbre indica un sitio más importante para

desarrollar interpolaciones para representar las concentraciones en un dominio. Los sitios con menor

sesgo pueden proveer información redundante. Este análisis es útil para O3, PM2.5, SO2 y algunos

tóxicos.

Fuente: EPA, 2007

77

Tabla IV. 7 Técnicas específicas empleadas en el análisis Bottom-up.


Inventario de

emisiones. ** a ****

Evaluación de reducción de

emisiones.

Localización de máxima emisión

de precursores.

Los datos de inventarios de emisiones se utilizan para identificar los lugares donde se concentran las

dispersiones de contaminantes de preocupación. Estos lugares pueden ser comparados con las

localizaciones de los sitios de monitoreo, tanto de una red en operación, como de una propuesta.

Este análisis puede ser escalado a diferentes niveles de complejidad, dependiendo de la

disponibilidad de recursos. En el nivel más simple, los patrones de emisión a nivel municipio, tal como

los reportados actualmente en el Inventario Nacional de emisiones de Contaminantes Criterio, se

pueden comparar contra la localización de los monitores. Para la medición de máximo de emisiones

primarias o de precursores, los monitores deben ser colocados en los municipios con máxima

densidad de emisiones. El uso de métodos más complejos para monitorear emisiones ponderadas

por especie química o de aquéllas con una mayor resolución espacial, dependerá de la importancia

de la generación de contaminantes secundarios. Este análisis es útil para contaminantes primarios y

precursores.

Densidad de

población.

** Exposición de la población.

Justicia ambiental.

La información sobre distribución de la población en el área de interés es útil para identificar los sitios

impactados o los más susceptibles de impacto. Este análisis es útil para cualquier contaminante.

Cambio

poblacional.

*** Exposición de la población.

Justicia ambiental.


de precursores.

Las altas tasas de crecimiento poblacional están asociadas con un aumento potencial de las

emisiones, la actividad y la exposición. Los sitios son evaluados en base al aumento de la población

en el área de representación. Las áreas de representación pueden ser determinadas utilizandola

técnica de los polígonos de Thiessen. Esta técnica le da más peso a los sitios en áreas con altas

tasas de crecimiento de la población y grandes áreas de representación. Este análisis es útil para O3,

PM2.5, SO2 y algunos tóxicos.

Modelado de

conveniencia.

****


Justicia ambiental.

Monitoreo orientado a fuente.



de precursores.


Caracterización del traslado.

El modelado de conveniencia es un método adecuado para ubicar la pertinencia de sitios para el

monitoreo basado en criterios específicos. Mapas geográficos con capas de información que

representen criterios importantes tales como; influencia de fuentes de emisión, cercanía a lugares

poblados, uso de suelo rural o urbano y accesibilidad al sitio, pueden ser compiladas y reunidas para

desarrollar un mapa compuesto que represente la combinación de criterios importantes para un área

definida. Además, a cada capa de información ingresada al mapa se le puede asignar un factor de

peso basado en la importancia relativa de cada una de ellas. Los resultados identifican los mejores

lugares para ubicar los monitores sobre la base de los criterios empleados. Este análisis es útil para

cualquier contaminante.

78

Modelación

fotoquímica.

****


de precursores.

Monitoreo orientado a fuente.

Caracterización del traslado.



Toda la información obtenida de condiciones locales (topografía, uso del suelo, ordenamiento urbano,

entre otras), meteorología, emisiones y calidad del aire, será usada para el adecuado diseño de la red

de monitoreo. Cuando se requiera, se podrá utilizar esta información para realizar una modelación

preliminar que permita llenar vacíos de información para entender la formación y dispersión de

contaminantes en el área de estudio. Este análisis es útil para contaminantes secundarios.

Fuente: EPA, 2007

Tabla IV. 8 Técnicas específicas empleadas en el análisis de Optimización de Redes.


Correlación Monitor a

Monitor. ** a ***


Cobertura espacial.

Interpolación.

Las concentraciones medidas en un monitor se comparan con las obtenidas en otros, a fin de

determinar si aquéllas se correlacionan temporalmente. Pares de monitores con coeficiente de

conexión cercanos a uno están altamente correlacionados y deben ser evaluados con un menor

valor que aquellos que presentan coeficiente de correlación cercana a cero. Los monitores que

no se correlacionan bien con otros exhiben una variación temporal única de la concentración y

es probable que sean importantes para evaluar las emisiones locales, el traslado y la cobertura

espacial. Los monitores con concentraciones que correlacionan bien (p. ej., r2> 0,75 ) con las

obtenidas por otro monitor pueden ser redundantes.Este análisis debe ser realizado para cada

contaminante.

Análisis de componentes

principales.

***



El análisis de componentes principales puede ser aplicado para encontrar sitios de monitoreo

que muestren un patrón de variabilidad similar a la de otros lugares de observación. Este

análisis asigna cada monitor a un grupo de similares en los cuales las concentraciones se

comportan de manera parecida y puede ser útil para encontrar redundancia en la red. También

lo es en la selección de los lugares para otros análisis, como por ejemplo al de aporte de fuente

Este análisis es útil para O3, PM2.5, SO2 y tóxicos.

79

Sesgo de remoción.

***



Cobertura espacial.


Interpolación.

Los valores medidos son interpolados en un dominio y utilizando la totalidad de la red. Los sitios

son, entonces, sistemáticamente removidos y la interpolación se repite. La diferencia absoluta

entre la concentración medida en un sitio y la que es estimada por interpolación con el sitio

removido, es el sesgo de remoción del sitio. Mayor sesgo o incertidumbre indica un sitio más

importante para desarrollar interpolaciones para representar las concentraciones en un dominio.

Los sitios con menor sesgo pueden proveer información redundante.

Este análisis es útil para O3, PM2.5, SO2 y algunos tóxicos

Matriz de factorización

positiva.

****

Aporte de fuentes.

Evaluación de inventarios

de emisiones.

Esta técnica puede ser aplicada a redes con sitios de monitoreo ubicadas en áreas con

concentraciones y variabilidad de las que son similares. Los sitios están asignados a un grupo

de acuerdo con la similitud de la variabilidad en las concentraciones. Los que están dentro del

mismo grupo pueden ser redundantes. La matriz de factorización positiva también predice las

concentraciones. Las que han sido predichas por cada grupo se pueden comparar con las

reales en cada sitio para determinar monitores específicos que no están contribuyendo con

información útil y pueden ser removidos o reubicados. Esta técnica requiere software

especializado y grandes cantidades de datos de muchos sitios.

Este análisis es útil para O3, PM2.5, SO2 y tóxicos

Fuente: EPA, 2007

80

V. Remoción de Sitios de Monitoreo.

En México no se dispone actualmente de criterios normados u oficiales para determinar la continuidad o no de una

estación o una red de monitoreo. Por lo que, en caso de llevar a cabo una evaluación técnica de desempeño de una

estación o red para determinar si es pertinente o no su remoción, se sugiere usar como referencia, y sólo como eso,

los criterios empleados en los Estados Unidos de Norteamérica y enunciado en el documento “Ambient Air

Monitoring Network Assessment Guidance” (EPA, 2007), los cuales se describen brevemente a continuación:

V.1 Objetivo alcanzado y expectativa de ser mantenido.

Un monitor puede ser removido de la red de monitoreo: Si los datos registrados por el aparato reportan

concentraciones de los contaminantes evaluados por debajo de las normas de calidad del aire y si, además, se

cumplen las siguientes condiciones:

1. Si las concentraciones de partículas (PM2.5 y PM10), ozono (O3), monóxido de carbono (CO), dióxido de

azufre (SO2), plomo (Pb), o dióxido de nitrógeno (NO2) revelan el cumplimiento de sus respectivas normas

de calidad del aire durante los cinco años anteriores a la evaluación.

2. Si la probabilidad de que, en dicho monitor, se registren concentraciones superiores al 80% del valor

aplicable a los valores de norma es menor al 10% durante los próximos tres años. Esta probabilidad se

estima sobre la base de las concentraciones, las tendencias y la variabilidad observada en el pasado.

3. El monitor no es específicamente requerido por un plan ya sea de mantenimiento o de cumplimiento.

4. El monitor no es el último en una zona con mala calidad del aire (que no cumple con las normas vigentes

de calidad del aire).

Las condiciones 1, 3 y 4 son sencillas y no requieren orientación adicional. Sin embargo, la condición 2 es más

complicada. Una aproximación conservadora para llevarla a cabo es el uso de la ecuación 1.

NAAQSn

stX *8.0

*

(Ec. 1)

Donde X es la concentración promedio (obtenido de acuerdo al contaminante y al procedimiento establecido en la

respectiva norma de calidad del aire) de los últimos 5 años (o más), t es el valor de la t de student de n-1 grados de

libertad con un nivel de confianza de 90%, s es la desviación estándar obtenida a partir de los valores con los que

se estima X , n es el número de registros (es decir, el número de valores con los que se obtiene X), y NAAQS es el

valor normado para el contaminante en cuestión. En el caso de México, el valor NAAQS podría ser el valor de norma

NOM para el contaminante de interés de acuerdo con la regulación mexicana, por lo que la ecuación anterior podría

quedar como sigue:

81

sNOMn

stX '*8.0

* (Ec. 2)

Los valores de 0.8 * NOMS se proporcionan en el cuadro siguiente,valores de n, n-1, valor de la t de student se

proporcionan en cuadro, un mínimo de cinco años de datos para contaminantes con estándares anuales (CO, NO2,

SO2 y PM10) y 5 datos para O3 y PM2.5 son necesarios para esta demostración.

Tabla IV. 9 Normas Oficiales Mexicanas de Calidad del Aire.

Contaminante Tiempo promedio Valor normado

(Concentración) 0.8 * valor normado

Partículas - PM10. 24 horas. 120 µg/m3. 96 µg/m3.

Promedio aritmético anual. 50 µg/m3. 40 µg/m3.

Partículas - PM2.5. 24 horas. 65 µg/m3. 52 µg/m3.

Promedio aritmético anual. 15 µg/m3. 12 µg/m3.

Ozono - O3. 1 hora. 0.11 ppm. 0.088 ppm.

Móvil de 8 horas. 0.08 ppm. 0.064 ppm.

Monóxido de carbono – CO. Móvil de 8 horas. 11 ppm. 8.8 ppm.

Bióxido de azufre – SO2.

Móvil de 8 horas. 0.200 ppm. 0.160 ppm.

24 horas. 0.11 ppm. 0.088 ppm.

Promedio aritmético anual. 0.025 ppm. 0.02 ppm.

Bióxido de nitrógeno – NO2. 1 hora. 0.21 ppm. 0.168 ppm.

Tabla IV. 10 Valores para n, n-1 y t – student.

Número de datos (n) Grados de libertad

(n-1)

Valores t – student

(90% de confianza)

5 4 2.13

6 5 2.02

7 6 1.94

8 7 1.89

9 8 1.86

10 9 1.83

11 10 1.81

12 11 1.80

13 12 1.78

14 13 1.77

15 14 1.76

16 15 1.75

17 16 1.75

Fuente: EPA, 2007

82

Es importante tener en cuenta que la ecuación 2 es sólo una aproximación que puede ser usada para determinar si

la condición 2 se cumple. Otros enfoques pueden ser útiles, en particular, los que son sensibles a las tendencias

durante los 5 años o más.

V.2 Concentraciones consistentemente bajas en relación a otros monitores.

Se pueden realizar cuatro pruebas a fin de asegurarse que un monitor debe ser removido, sobre la base de que es

redundante, debido a que consistentemente mide concentraciones más bajas que otros monitores:

1. El monitor de CO, PM10, SO2, o NO2 ha medido concentraciones más bajas del mismo contaminante que

otro similar en la misma área durante los cinco años anteriores.

2. Las medidas de control previstas para ser implementadas o descontinuadas durante los próximos cinco

años no se aplican en las zonas que rodean a los monitores evaluados.

3. Los cambios producidos por las medidas de control tendrán efectos similares en las concentraciones

medidas, de tal forma que el monitor que se mantenga será aquel con las mayores lecturas de los dos

monitores que se comparan.

4. El monitor no es requerido por un plan de trabajo específico.

V.3 Monitores que no registran violaciones a las normas de calidad del aire.

Se pueden realizar dos pruebas para asegurarse que un monitor se puede quitar debido a que no ha registrado

violaciones a las normas de calidad del aire:

1. Cualquier monitor, para cualquier contaminante, en un área determinada que no haya medido las

violaciones de la normas de calidad del aire en los cinco años anteriores puede ser elegible para ser

retirado.

2. Un programa de Control de la Calidad del Aire prevé un enfoque específico y reproducible para representar

la calidad del aire en el área de interés en la ausencia de datos de monitoreo.

V.4 Monitores viento arriba.

A fin de poder remover un monitor que está diseñado para medir las concentraciones viento arriba de una zona

urbana y poder caracterizar el traslado al interior del área,deben cumplirse los siguientes criterios:

1. El monitor no ha registrado violaciones a las normas de calidad del aire en los cinco años previos.

2. El retiro del monitor está vinculado a la puesta en marcha de otra estación que también caracteriza el

traslado.

V.5 Problemas logísticos más allá del control del área responsable.

Un monitor no elegible para su remoción bajo alguno de los criterios anteriores, puede ser movido a un lugar

cercano a la misma escala de representación, siempre y cuando presente problemas logísticos que van más allá del

control del área responsable, lo que hace imposible el continuar con la operación de su sitio actual.

83

VI. Consideraciones en la aplicación de Protocolo.

Considerando que los objetivos del monitoreo de la calidad del aire pueden cambiar en el tiempo, como resultado de

una serie de circunstancias tales como cambios: En los contaminantes de interés, en los patrones de emisión de

contaminantes, poblacionales o de comportamiento de la población (por ejemplo, crecimiento de la motorización) y

mejor comprensión de los fenómenos asociados con la dinámica atmosférica de la contaminación, es probable que

las redes de monitoreo tengan monitores innecesarios o redundantes en algunas zonas, además de localizaciones

ineficientes o poco efectivas para algunos contaminantes, mientras que otras regiones o contaminantes sufren de

falta de monitores. Ante esta situación en años recientes ha proliferado el interés de realizar evaluaciones periódicas

del desempeño de una red, a fin de estar en condiciones de llevar a cabo los ajustes necesarios para optimizar su

funcionamiento, lo cual se puede lograr a través de:

Redistribuir los recursos disponibles.

Crear recursos adicionales.

Potenciar el valor de los monitores existentes en una red.

Así por ejemplo, en los Estados Unidos de Norteamérica, la Agencia de Protección Ambiental (EPA), determinó que

los sistemas de monitoreo de la calidad del aire deberían ser evaluados cada cinco años, a fin de determinar, por lo

menos, si las redes cumplen con los objetivos para los que fueron instrumentadas originalmente, si se hacen

necesarios nuevos sitios, si existen monitores que pueden ser retirados o reubicado, o si es apropiada la

incorporación de nuevas tecnologías.

Para llevar a cabo dichaprueba, la EPA publicó en 2007 la “Guía de Evaluación de Redes de Monitoreo de Aire

Ambiente” (EPA, 2007), en la cual se describen una serie de criterios y técnicas analíticas que pueden ser usadas

para ejecutar dicha evaluación. En México, como se ha mencionado con anterioridad, no existen lineamientos

oficiales que puedan ser empleados, ni para evaluar el desempeño de una red de monitoreo, ni para determinar la

pertinencia de la ubicación de un monitor. Sin embargo, dado que estas actividades son parte fundamental de la

gestión de una red de monitoreo de la calidad del aire, se sugiere usar como referencia los criterios y metodologías

descritas en este documento, los cuales corresponden a las técnicas analíticas descritas en guía antes referida y

que fuera publicada por la EPA.

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IV.2 Análisis de cobertura de las estaciones que conforman los SMCA de las zonas

metropolitanas de Oaxaca, Morelos, Tlaxcala, Monterrey y Campeche.

I. Integración de información recopilada.

1.1.- Áreas geoestadísticas.

Los datos recopilados para este proyecto tales como:Población, red carretera, estaciones de monitoreo y fuentes

puntuales de emisión, será referenciada a áreas geoestadísticas a nivel estatal y municipal. Las áreas

geoestadísticas se obtuvieron en forma vectorial del Marco Geoestadístico, diseñado y creado por el INEGI y que

está en el siguiente enlace:

http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/geoestadistica/m_geoestadistico.aspx

En esta dirección se seleccionaron “Áreas Geoestadísticas Estatales” y “Áreas Geoestadíticas Municipales” y los

archivos que se obtuvieron fueron:

mge2010v5_0a .zip (Áreas Geoestadísticas Estatales).

mgm2010v5_0a.zip (Áreas Geoestadísticas Municipales).

Después de descomprimir los dos archivos anteriores se obtienen los archivos shape, los cuales emplean un

sistema geográfico de coordenadas ITRF_1992 y están proyectados en un sistema coordenado de Lambert Cónica

Conformal, los archivos con la información para los estados y municipios tienen los siguientes nombres:



http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/geoestadistica/m_geoestadistico.aspx

86

ESTADOS.shp

MUNICIPIOS.shp

Con el propósito de tener toda la información en un sistema coordenado geográfico común, los archivos con la

información de las áreas geoestadísticas se transformaron en archivos que emplean el sistema coordenado

geográfico WGS_84, sin ninguna proyección definida, los archivos resultantes tienen los siguientes nombres:

ESTADOS_WGS84.shp

MUNICIPIOSWGS84.shp

1.2.- Unión del atributo población a la capa de municipios.

Con las herramientas de un Sistema de Información Geográfico es posible hacer uniones entre una capa y una

tabla, en este caso la capa está representada por el archivo MUNICIPIOSWGS84.shp y la tabla con el archivo que

contiene los datos de población por municipio.

Para el estado de Nuevo León se empleó el archivo con valores separados por comas:

Nuevo_Leon_Poblacion2010.csv, para Campeche: Campeche_Poblacion2010.csv, para Oaxaca:

Oaxaca_Poblacion2010.csv, para Morelos: Morelos_Poblacion2010.csv y por último, para el estado de Tlaxcala el

archivo: Tlaxcala_Poblacion2010.csv.

Los archivos shape que se generan después del proceso de unión para cada uno de los estados son:

Nuevo_Leon_Poblacion2010.shp

Campeche_Poblacion2010.shp

Oaxaca_Poblacion2010.shp

Morelos_Poblacion2010.shp

Tlaxcala_Poblacion2010.shp

Lo atributos que contiene cada una de estas capas son:

Clave de la Entidad.

Clave del Municipio.

Nombre del Municipio.

Población.

En la siguiente figura se ilustra la distribución espacial de la población de cada uno de los municipios que

constituyen a la zona metropolitana de Monterrey, cuyos nombres son: Apodaca, Cadereyta de Jiménez, Carmen,

García, San Pedro Garza García, General Escobedo, Guadalupe, Juárez Monterrey, Salinas Victoria, San Nicolás de

los Garza, Santa Catarina y Santiago, la información de la población corresponde al censo de población y vivienda

llevado a cabo por el INEGI en el 2010 (http://www.inegi.org.mx) y se presenta una gráfica de la población por

municipio para el estado de Nuevo León, en la que se observa que el municipio que corresponde a Monterrey

cuenta el mayor número de habitantes y alcanza una cifra de 1,135,550, los municipios con un número de

habitantes mayor a 200,000 corresponden a: Apodaca, General Escobedo, Guadalupe, Juárez, San Nicolás de los

Garza y Santa Catarina.

http://www.inegi.org.mx/

87

Figura IV. 1 Distribución de la población en la zona metropolitana de Monterrey (2010).

Figura IV. 2 Población por municipio en el estado de Nuevo León (2010).

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

Ab

aso

loA

gual

egu

asLo

s A

ldam

asA

llen

de

An

áhu

acA

po

dac

aA

ram

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riB

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arza

Hid

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San

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cillo

Vill

ald

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Nuevo León

Poblacion

88

Se muestra la distribución espacial del número de habitantes en el estado de Campeche, no obstante que, en este

estudio, únicamente se tiene interés el municipio de Campeche,también se incluye la información para los otros

municipios, pero sólo para fines de comparación. Aquí se observa que el municipio de Campeche es el más

poblado de todo el estado de y ostenta una población de 259,005 habitantes.En estaentidad, los municipios con un

número de habitantes mayor a 200,000 son los de Campeche y ciudad del Carmen.

Figura IV. 3 Distribución de la población en el estado de Campeche (2010).

89

Figura IV. 4 Población por municipio en el estado de Campeche (2010).

En la figura siguiente se ilustra la distribución espacial de la población de cada uno de los municipios que

constituyen a la zona metropolitana de Oaxaca, cuyos nombres son: Oaxaca de Juárez, San Agustín de las Juntas,

San Agustín Yatareni, San Andrés Huayápam, San Antonio de la Cal, San Bartolo Coyotepec, San Jacinto Amilpas,

Ánimas Trujano, San Lorenzo Cacaotepec, San Pablo Etla, Villa de Etla, San Sebastián Tutla, Santa Cruz Amilpas,

Santa Cruz Xoxocotlán, Santa Lucía del Camino, Santa María Atzompa, Santa María Coyotepec, Santa María del

Tule, Santo Domingo Tomaltepec, Soledad Etla, Tlalixtac de Cabrera y Villa de Zaachila, la información de la

población corresponde al censo de población y vivienda llevado a cabo por el INEGI en el 2010

(http://www.inegi.org.mx)

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

Cal

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Cam

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Cal

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a

Campeche

Poblacion

http://www.inegi.org.mx/

90

Figura IV. 5 Distribución de la población en la zona metropolitana de Oaxaca (2010).

En la imagen siguiente se presenta una gráfica de la población, por municipio, para la Zona metropolitana de

Oaxaca y se observa que el municipio que corresponde a Oaxaca de Juárez cuenta el mayor número de habitantes

y alcanza una cifra de 263,357, de los 22 municipios que integran la zona metropolitana, 20 ellos cuentan con un

número de habitantes menores a 50,000.

91

Grafica IV. 1 Población por municipio para la Zona metropolitana de Oaxaca (2010).

En la figura siguiente se muestra la distribución espacial del número de habitantes en la zona metropolitana de

Tlaxcala, la que está constituida por los siguientes municipios: Amaxac de Guerrero, Apetatitlán de Antonio Carvajal,

Apizaco, Cuaxomulco, Chiautempan, Contla de Juán Cuamatzi, Panotla, Santa Cruz Tlaxcala, Tetla de la

Solidaridad, Tlaxcala, Tocatlán, Totolac, Tzompantepec, Xaloztoc, Yauhquemecan, La Magdalena Tlaltelulco, San

Damián Texoloc, San Francisco Tetlanohcan y Santa Isabel Xiloxoxtla.

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000O

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Zona Metropolitana de Oaxaca.

Población, 2010.

92

Figura IV. 6 Distribución de la población en la zona metropolitana de Tlaxcala (2010).

En la gráfica siguiente se observa que el municipio de Tlaxcala es el más poblado dentro de la zona

metropolitanacon una población de 89,795 habitantes, le siguen los municipios de Apizaco y Chiautempan con cifras

de 76,492 y 66,149 habitantes respectivamente, la población del resto de los municipios es menor de 40,000

habitantes.

93

Grafica IV. 2 Población por municipio para la zona metropolitana de Tlaxcala (2010).

La figura siguiente presenta la distribución de la población en el estado de Morelos, en este caso no hay municipios

que definan a una zona metropolitana como en los dos casos anteriores, por lo tanto, para el presente estudio, se

hará uso de todos los municipios que componen al estado de Morelos.

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

100,000

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Zona Metropolitana de Tlaxcala.

Población, 2010

94

Figura IV. 7 Distribución de la población en el estado de Morelos (2010).

El número de habitantes por municipio para el estado de Morelos se muestra gráficamente en la Fig. 1.2.6. De aquí

podemos observar que el área más poblada corresponde al municipio de Cuernavaca, cuya población alcanza

365,168 habitantes, el segundo lugar le corresponde al municipio de Jiutepec con 196,953 habitantes y el tercer

lugar lo tiene el municipio de Cuautla cuya población es de 175,207 habitantes.

95

Grafica IV. 3 Población por municipio para el estado de Morelos (2010).

La información de la distribución espacial del número de habitantes es de gran relevancia en el diseño espacial

óptimo para la instalación de estaciones de monitoreo de calidad del aire, debido a que es uno los factores que

determinan los sitios ideales para la ubicación de las estaciones de monitoreo.

1.3.- Emisiones de fuentes puntuales.

El inventario de emisiones de fuentes puntuales es un estudio anual de plantas químicas, refinerías, plantas de

suministro eléctrico y otros sitios industriales. Para el presente estudio se usa el Inventario Nacional de Emisiones

(INEM) para fuentes puntuales correspondiente al año 2008, generado por la SEMARNAT, la información relevante

que contiene este estudio es la siguiente:

Especies contaminantes: Óxidos de azufre (SOx), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx),

compuestos orgánicos volátiles (COV), amoníaco (NH3), carbón negro (BC), materia particulada menor a 10

micrones (PM10) y materia particulada menor a 2.5 micrones (PM2.5).

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

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Morelos

Población, 2010.

96

Parámetros de una chimenea: coordenadas geográficas (latitud, longitud), altura, diámetro, velocidad y temperatura

de los gases de salida.

1.4.- Representación de fuentes puntuales en un Sistema de Información Geográfico (SIG).

Las coordenadas latitud-longitud de cada una de las chimeneas describen puntos sobre la superficie de la tierra, por

lo que es posible crear una capa con un Sistema de Información Geográfico tal como ArcGIS, para georeferenciar

las ubicaciones de cada una de las chimeneas que se encuentran en los archivos de emisiones de las fuentes

puntuales.

El sistema coordenado geográfico que se emplea para representar la ubicación de las chimeneas en los mapas de

los municipios a los cuales pertenecen, es el WGS84 y en este caso, no se usa un sistema coordenado de

proyección.

Los datos de entrada al Sistema de Información Geográfico (coordenadas geográficas de las chimeneas latitud-

longitud) se proporcionan a través de los archivos de emisiones de fuentes puntuales y los que resultan en formato

shape.

1.5.- Integración de las capas de información.

Los sistemas actuales de información geográfica tienen la capacidad para superponer capas de información y de

esta forma contestar preguntas tales como ¿qué caminos se encuentran en un municipio dado? ¿qué fuentes de

emisión hay en un polígono dado?, etc.

La práctica de superponer varias capas de información, cuando están separadas en varias capas, es de gran ayuda,

ya que de esta forma se logra integrar toda la información, lo facilita su análisis. Para este estudio se llevó a cabo la

superposición de capas con la información relevante para instalar nuevas estaciones de monitoreo y poder medir la

calidad del aire en:La zona metropolitana de Oaxaca, la de Tlaxcala y el estado de Morelos.

Las capas a superponer contienen información de la topografía del terreno, carreteras principales, fuentes puntuales

de emisión y estaciones de monitoreo de la calidad del aire actualmente instaladas y en operación.

El conocimiento de la información topográfica es muy importante debido a que contribuye de algún modo al

comportamiento meteorológico de la región y por lo tanto, en el establecimiento de los patrones de viento, los cuales

son un factor que juega un papel de suma importancia para la instalación de las estaciones de monitoreo de la

calidad del aire.

Debido a que las emisiones producto del escape de las fuentes móviles contribuyen con un gran porcentaje altotal

de contaminantes que provienen de actividades realizadas por el hombre también llamadas antropogénicas, es de

mucha utilidad conocer cómo es la distribución espacial de las principales carreteras por las que se desplazan estas

fuentes de emisión, además de que ello proporciona criterios para una mejor planeación en la instalación de nuevas

97

estaciones de monitoreo. Es muy importante tener registro de los contaminantes emitidos por esta categoría de

fuentes, debido a que este tipo de emisiones causan un gran daño a la salud de la población.

La capa que contiene la información de las ubicaciones de las estaciones de monitoreo es muy importante, debido a

que los principales objetivos de una red de monitoreo de calidad del aire son:

1. Proveer, de manera oportuna, datos de la calidad del aire al público en general mismos que pueden ser

presentados a través de diferentes vías, tales como mapas de la calidad del aire, periódicos, sitios de internet o

como parte de los avisos públicos sobre el pronóstico del tiempo.

2. Vigilar el cumplimiento de los estándares de calidad del aire y apoyar el desarrollo de estrategias de control de

emisiones. Los datos generados por las redes de monitoreo pueden ser utilizados para evaluar los modelos

regionales de calidad del aire usados en el diseño de estrategias de control de emisiones, y para dar

seguimiento al impacto que tiene la implementación de dichas medidas sobre la calidad del aire. El monitoreo en

zonas cercanas a las principales fuentes de emisión y el que va orientado a fuentes pueden proporcionar

información valiosa sobre qué tan bien están controlando sus emisiones las fuentes industriales.

3. Apoyar el desarrollo de estudios de investigación sobre la contaminación del aire. Los datos de calidad del aire

pueden ser usados para complementar la información colectada por investigadores que trabajan en la evaluación

de los efectos en la salud y procesos atmosféricos, o para desarrollar trabajos en torno a los métodos de

monitoreo.

La superposición de las capas de información correspondientes a laszonasmetropolitanas de Monterrey, Campeche,

Oaxaca, Tlaxcala y delestado de Morelos se hicieron con el Sistema de Información Geográfica ArcGIS, y los

archivos que se generaron para cada uno de los casos son los siguientes:

EstMon_Carr_ZMM.mxd

EstMon_Carr_ZMC.mxd

Todas_Capas_ZMO_SN.mxd

Todas_Capas_ZMT_SN.mxd

Todas_Capas_Morelos_SN.mxd

En la figura siguiente se presenta, de una manera ilustrativa, la visualización de las capas superpuestas para la

zona metropolitana de Monterrey, y en ella se pueden observar claramente las partes elevadas que existen en la

parte suroeste del municipio de Monterrey y en general, de casi todos los municipios que constituyen esta zona; las

principales carreteras que atraviesan la zona también están representadas,al igual que la distribución espacial de las

estaciones de monitoreo.

98

Figura IV. 8 Integración de las capas de información: Topografía, carreteras y estaciones de monitoreo

de calidad del aire en la zona metropolitana de Monterrey.

La siguiente figura muestra un terreno prácticamente plano en el municipio de Campeche, lo cual permite que el aire

se mueva libremente; la ausencia de valles impide que se creen capas de inversión y este tipo de terreno permite

que la atmósfera se refresque rápidamente.La única estación de monitoreo de calidad del aire para este estadoestá

ubicada en el municipio de Campeche y cercana al mar como se puede observar, también se muestran las

principales carreteras que atraviesan el estado.

99

Figura IV. 9. Integración de las capas de información: Topografía, carreteras y estaciones de monitoreo

de calidad del aire en el estado de Campeche.

En la figura siguiente se presenta, de manera ilustrativa, la visualización de las capas superpuestas para la zona

metropolitana de Oaxaca, aquí se puede observar claramente que la regiónurbana de Oaxaca está ubicada en una

zona de montañosa.Tomando como referencia al municipio de Oaxaca de Juárez,la zona quedaría en la parte norte

y noreste de dicho municipio, también se muestran las principales carreteras que atraviesan la zona metropolitana

de Oaxaca, así como la distribución espacial de las estaciones de monitoreo y de las fuentes puntuales de emisión.

100

Figura IV. 10 Integración de las capas de información: Topografía, carreteras, fuentes puntuales de emisión

y estaciones de monitoreo de calidad del aire en la zona metropolitana de Oaxaca.

La siguiente figura: Integración de las capas de información: Topografía, carreteras, fuentes puntuales de emisión y

estaciones de monitoreo de calidad del aire en la zona metropolitana de Tlaxcala muestra la topografía del estado

de Tlaxcala que, como se puede apreciar, en general es montañosa y el punto más elevado sobre el nivel del mar

está representado por el volcán la Malintzin, el cual está situado al este del municipio de Tlaxcala, también se

muestran las cinco estaciones de monitoreo de la calidad del aire que actualmente existen en el estado, dos de las

cuales están en la zona metropolitana de Tlaxcala, en tanto que las restantes en el exterior.

101

En la imagen también se puede observar la distribución espacial de las fuentes puntuales de emisión y todas,

excepto dos,se ubican en la zona metropolitana de Tlaxcala.Finalmente, la capa correspondiente a la red vial que

atraviesa el estado de Tlaxcala aparece también en esta figura.

Figura IV. 11. Integración de las capas de información: topografía, carreteras, fuentes puntuales de emisión

y estaciones de monitoreo de calidad del aire en la Zona metropolitana de Tlaxcala.

102

En la siguiente figura aparece la topografía que existe en el estado de Morelos; en la parte norte del estadose ubica

la zona montañosa que conforma la serranía del Ajusco, la parte central y la del sur están compuestas

principalmente por elevaciones de terreno relativamente bajas; la distribución espacial de las fuente puntuales de

emisión y de las estaciones de monitoreo de la calidad del aire que existen en el estado se pueden observar en esta

figura, así como la distribución de la red vial.

Figura IV. 12 Integración de las capas de información: Topografía, carreteras, fuentes puntuales

de emisión y estaciones de monitoreo de calidad del aire en el estado de Morelos.

103

En la siguiente tabla se resumen los archivos generados correspondientes a esta etapa del proyecto.

Tabla IV. 11 Resumen de los archivos generados.

Archivo Descripción

ESTADOS_WGS84.shp Áreas geoestadísticas estatales.

MUNICIPIOSWGS84.shp Áreas geoestadísticas municipales.

Oaxaca_Poblacion2010.shp Población 2010.

Tlaxcala_Poblacion2010.shp Población 2010.

Morelos_Poblacion2010.shp Población 2010.

Puntuales_Estatales_ZMO_SN.shp Inventario de emisiones 2008.

Puntuales_Federales_ZMO_SN.shp Inventario de emisiones 2008.

Puntuales_Estatales_ZMT_SN.shp Inventario de emisiones 2008.

Puntuales_Federales_ZMT_SN.shp Inventario de emisiones 2008.

Puntuales_Estatales_ZMMOR_SN.shp Inventario de emisiones 2008.

Puntuales_Federales_ZMMOR_SN.shp Inventario de emisiones 2008.

Todas_Capas_ZMO_SN.mxd Capas superpuestas.

Todas_Capas_ZMT_SN.mxd Capas superpuestas.

Todas_Capas_Morelos_SN.mxd Capas superpuestas.

104

II. Campos de viento para laszonasmetropolitanas de Oaxaca, Tlaxcala y el Estado de Morelos.

2.1.- Descripción del modelo WRF.

El modelo WRF (Weather Research and Forecasting) es un sistema para la predicción numérica del tiempo y

simulación atmosférica de área limitada cuya coordenada vertical sigue al terreno (coordenada σ). Sirve

pararesolver el conjunto de ecuaciones primitivas no-hidrostáticas de pronóstico para los campos tridimensionales

del viento, temperatura, agua y presión. Opcionalmente puede reportar otras variables incluyendo la energía cinética

turbulenta, relaciones de mezcla para: vapor de agua; lluvia/agua y agua/hielo en las nubes. Puede correr con

múltiples mallas anidadas en una o dos vías y resolver una variedad de procesos atmosféricos y de circulaciones

sobre escalas espaciales que se extienden desde uno hasta algunos miles de kilómetros. El modelo es modular

para facilitar el intercambio de opciones físicas y la asimilación de datos. Las ecuaciones se resuelven

horizontalmente sobre una estructura de malla de Arakawa-C, definida sobre un número proyecciones de mapa

disponibles.

El modelo está soportado por algunos programas de pre y post procesamiento. El software del sistema de

modelación WRF se ha escrito principalmente en lenguaje FORTRAN y ha sido desarrollado con la colaboración de

varias instituciones, entre las cuales se pueden citar las siguientes: NOAA (National Oceanic and Atmospheric

Administration), NCAR (National Center for Atmospheric Research), NCEP (National Center for Environment

Prediction), FSL (Forecast Systems Laboratory), AFWA (Air Force Weather Agency), el Naval Research Laboratory,

la Oklahoma University y la FAA (Federal Aviation Administration)El modelo se puede descargar libremente de la

dirección http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_source.html . Las herramientas para pre y post

procesamiento facilitan el desarrollo de varias entradas al modelo y el análisis de las salidas del mismo.

Debido a que el modelo WRF es de área limitada, requiere de información en las fronteras laterales que definan la

variación espacial y temporal en la periferia del dominio madre a través de la simulación. Las condiciones iniciales y

de frontera generalmente se especifican usando análisis observacional y se pueden complementar con

observaciones en la superficie o en los niveles superiores. Estas fuentes de información pueden obtenerse a partir

de una variedad de sistemas de análisis de rutina, que van desde algunos productos de análisis global, hasta

campos de inicialización de pronóstico a resoluciones más altas (tiempo y espacio) preparados el NWS (National

Weather Service) u otras entidades. Muchos conjuntos de datos están disponibles en NCAR (National Center for

Atmospheric Research, http://ncar.ucar.edu/ )

2.2.- Dominios de simulación.

En el presente estudio se modelan algunas regiones de interés, la primera incluye zona metropolitana de Monterrey,

la segunda al estado de Campeche, la tercera la zona metropolitana de Oaxaca (ZMO) y la cuarta al estado de

Morelos y a la zona metropolitana de Tlaxcala (ZMT).

http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_source.html

http://ncar.ucar.edu/

105

Para cada una de estas regiones el modelo meteorológico WRF se configuró para correr con tres mallas: la malla

madre tiene una resolución de 36 km. y dos mallas anidadas, con una resolución de 12 km. la primera y la segunda

con una resolución de 4 km. Las mallas se definen sobre una proyección conformal de Lambert con latitudes

verdaderas en 17.5O N y 29.5O N, para el caso de la ZMM con una latitud y una longitud central en 25.7O N y 99.8O

W en ese orden, para la región de Campeche la latitud y longitud central están en 19.2O N y 91O W

correspondientemente, para el caso de la ZMO la latitud y longitud central están en 17.1O N y 96.25O W

respectivamente y para la cuarta del estado de Morelos y ZMT la latitud y longitud central están en 19.22O N y

98.62O W en ese orden.

En la figura denominada “Dominios de simulación que cubren la zona metropolitana de Monterrey, 36/12/4 km”, se

presenta la distribución geográfica de las mallas para la región que cubre a la ZMM, la malla madre se extiende más

allá del estado de Nuevo León y el tamaño de la otra más interna es tal, que cubre a toda la ZMM.

Figura IV. 13 Dominios de simulación que cubren la zona metropolitana de Monterrey, 36/12/4 km.

En la siguiente figura denominada “Dominios de simulación para el estado de Campeche 36/12/4 km” se muestra el conjunto de mallas que incluyen todo elestado; la malla madre para esta región abarca parte de los estados de Yucatán, Tabasco y Chiapas, pero se observa que el estado de Campeche está cubierto en su totalidad por la malla más interna.

106

Figura IV. 14 Dominios de simulación para el estado de Campeche, 36/12/4 km.

En la figura siguiente denominada “Dominios de simulación que cubren la zona metropolitana de Oaxaca 36/12/4 km” se muestra el conjunto de mallas que incluyen a todo el estado.

107

Figura IV. 15 Dominios de simulación que cubren la zona metropolitana de Oaxaca, 36/12/4 km.

En la figura siguiente denominada “Dominios de simulación para el estado de Morelos y la zona metropolitana de Tlaxcala, 36/12/4 km” se muestra el conjunto de mallas que incluyen todo el estado.

108

Figura IV. 16 Dominios de simulación para el estado de Morelos y la zona metropolitana de Tlaxcala 36/12/4 km.

109

2.4.- Condiciones iniciales y en la frontera.

Una condición inicial se considera como una prescripción del estado de un sistema dinámico en un tiempo

especificado y para todos los tiempos subsecuentes, las ecuaciones de movimiento y condiciones en la frontera

determinan el estado del sistema. Es por este motivo que la generación de estas condiciones deba ser lo más

cercano a la realidad, si desea obtener resultados confiables con un modelo meteorológico como el WRF.

Para el caso de datos reales, el modelo WRF usa el programa real.exe, a fin de generar las condiciones iniciales y

en la frontera para una simulación dada; para este caso se requiere un procesamiento con el paquete WPS, el cual

proporciona cada uno de los campos estáticos y atmosféricos con fidelidad apropiada para la resolución

seleccionada de la malla para el modelo.

Las principales funciones del programa real son las siguientes:

Lectura de datos del archivo namelist.input.

Asignar espacio para los dominios.

Generar el archivo de condiciones iniciales.

Leer los datos estáticos y meteorológicos que provienen del sistema de preprocesamiento WPS.

Preparar los campos de suelo que se van a usar en el modelo (interpolación vertical a los niveles requeridos por

el esquema de suelo).

Revisar para verificar que las categorías de: suelo, uso de suelo, temperatura del suelo y temperatura de la

superficie del mar sean consistentes unas con las otras.

Procesar múltiples períodos de tiempo para generar las condiciones de frontera lateral, misma quees requerida,

a menos que se esté procesando un pronóstico global.

Acoplamiento de los datos tridimensionales en la frontera (u, v, temperatura potencial, relación de mezclado para

el vapor, geopotencial total) con la presión total en la columna.

El paquete WPS genera información que está lista para ser usada en el sistema y por el programa real.exe.Las

características principales de esta información son las siguientes:

Los datos se adhieren al WRF IO API (Input Output Applications Programming Interface).

Los datos han sido interpolados horizontalmente a los puntos de la malla para cada una de las variables, y el

viento se ha rotado a la proyección del mapa del modelo WRF.

Datos meteorológicos tridimensionales requeridos del paquete WPS: Presión, u, v, temperatura, humedad

relativa y altura geopotencial.

Datos tridimensionales de suelo provenientes del paquete WPS: Temperatura del suelo, humedad del suelo,

líquido en el suelo (opcional, depende de la selección física en el modelo WRF).

Datos meteorológicas bidimensionales provenientes del paquete WPS: Presión a nivel del mar, presión en la

superficie, u y v en la superficie, temperatura en la superficie, humedad relativa en la superficie y elevación.

Datos meteorológicos bidimensionales opcionales provenientes del paquete WPS: Temperatura en la superficie

del mar, profundidad de la nieve, profundidad de la nieve equivalente en agua.

110

Datos estáticos bidimensionales para la física de superficie: Elevación del terreno, categorías de uso del suelo,

categorías de la textura del suelo, datos mensuales interpolados temporalmente, elevación de la topografía del

modelo.

Datos estáticos bidimensionales para la proyección: Factores de mapa, Coriolis, rotación de la proyección, latitud

computacional.

Constantes: Tamaño del dominio, distancias de las mallas, fecha.

2.5.- Física del modelo.

Actualmente el sistema de modelación WRF cuenta con las siguientes opciones que describen la física de los

procesos meteorológicos:

Microfísica – Incluye al vapor de agua resuelto explícitamente, nubes y procesos de precipitación.

Para la malla madre se empleó el esquema WRF Single-Moment 3-class el cual es apropiado para tamaños de

malla a meso escala, este esquema se basa en el trabajo de Hong et al. (1983), para las mallas restantes se

seleccionó el esquema Purdue de Lin et.al, el cual se apoya en los trabajos de Lin et. a.l (1983) y Rutledge and

Hobbs (1984), se recomienda para los casos de simulaciones con mallas de alta resolución y con datos reales.

Parametrización de cúmulos: Estos esquemas son responsables para los efectos a escala sub malla de nubes

convectivas y/o de baja profundidad. La intención de estos esquemas es representar los fluxes verticales

provocados por los ascensos y descensos de las corrientes de aire sin resolver y compensar el movimiento fuera de

las nubes.

El esquema modificado de Kain-Fritsch, Kain (2004) se basa en los trabajos de Kain and Fritsch (1990) y Kain and

Fritsch (1993) y se utilizó para aplicarlo en las tres mallas de simulación. Este esquema utiliza un modelo simple de

nube con corrientes de humedad ascendente y descendente, incluyendo los efectos de transferencia de aire por

mezclado hacia el interior y exterior de la nube (entrainment y detrainment) y una microfísica relativamente simple.

Capa superficial: Los esquemas para la capa superficial calculan las velocidades de fricción y coeficientes de

intercambio que facilitan el cálculo de los fluxes superficiales de calor y humedad, por los modelos de superficie del

sueloy los esfuerzos en la superficie en el esquema de la capa límite planetaria.

Para las tres mallas se seleccionó el esquema de Monin-Obukov (MM5), el cual emplea funciones de estabilidad de

Paulson (1970), Dyer and Hicks (1970) y Webb (1970) para calcular coeficientes de intercambio en la superficie de

calor humedad y momentum, para mejorar los fluxes de calor;en momentum se usa una velocidad convectiva

propuesta por Beljaars (1994).

Modelo para la superficie del suelo: Los modelos de superficie del suelo usan información atmosférica del esquema

para la capa superficial, forzamiento radiactivo del esquema de radiación y forzamiento de precipitación de los

esquemas de microfísica y convectivo, junto con información interna de las variables del estado del suelo y

propiedades de la superficie del suelo, a fin de proporcionar los fluxes de calor y humedad sobre puntos del suelo y

mar-hielo.

111

El modelo que se empleó para la superficie del suelo de las tres mallas fue el modelo Noah, este esquema fue

desarrollado conjuntamente por NCEP/NCAR/AFWA para la temperatura y humedad del suelo en cuatro niveles (10,

30, 60 y 100 cm. desde el tope hacia abajo). El modelo Noah es el sucesor del modelo OSU descrito por Chen and

Dudhia (2001).

Capa límite planetaria: La capa límite planetaria es la responsable de los fluxes verticales a escala submalla

generados debido al traslado por remolinos en la columna atmosférica completa.

El cálculo de la capa límite planetaria para las tres mallas se realizó con el esquema de la Universidad Yonsei, el

cual es un esquema K-no-local, con una capa de transferencia de aire por mezclado hacia el interior de la capa

límite explícita y un perfil K parabólico para capas de mezclado inestables.

Este esquema (Hong et.al. 2006) es la siguiente generación de capa límite planetaria de MRF (Medium Range

Forecast Model), que usa el término contra-gradiente para representar los fluxes debidos a gradientes no-locales.

Radiación atmosférica: Los esquemas de radiación proporcionan el calentamiento debido a la divergencia del flux

radiactivo y a las radiaciones de ondas larga y corta que descienden en la superficie. La radiación de onda larga

incluye radiación infra-roja o térmica que es absorbida y emitida por gases y superficies. La radiación de onda corta

incluye longitudes de onda visibles que constituyen al espectro solar, por lo que, en este caso, la fuente es el sol.

El esquema RRTM (Rapid Radioctive Transfer Model) para radiación de onda larga es el que se emplea para todas

las mallas, es muy exacto, emplea tablas para eficiencia y considera múltiples bandas y especies microscópicas. Es

un esquema que se tomó de MM5 y se basa en el trabajo de Mlawer et.al. (1997) y usa el método de k-

correlacionada, además de que es de banda-espectral.

Para la radiación de onda corta se empleó el esquema de Dudhia para todas las mallas, el que se basa

principalmente en el trabajo de Dudhia (1989) e integra hacia abajo el flux solar y de esta forma, se toman en

cuenta: La dispersión en aire claro, absorción por vapor de agua, el albedo y absorción de las nubes.

La lista de las opciones físicas que se emplearon en las simulaciones realizadas con el modelo meteorológico WRF

para este estudio, se muestra en la tabla opciones físicas seleccionadas.

Tabla IV. 12 Opciones físicas seleccionadas en el modelo WRF para las simulaciones.

Opción Física Parametrización

Microfísica. WSM 3-class (Malla madre).

Microfísica. Lin et. al. (Mallas anidadas).

Cúmulos. Kain Fritsch.

Capa Superficial. Monin-Obukhov.

Superficie del suelo. Noah unificado.

Capa límite planetaria. YSU.

Radiación de onda larga. RRTM.

Radiación de onda corta. Dudhia.

112

2.6.- Ejecución del modelo WRF.

Para el presente estudio se empleará información del Inventario Nacional de Emisiones (INEM) correspondiente al

año 2008, por lo tanto, todas las simulaciones que se realicen con el sistema WRF corresponderán a este año. Los

períodos de simulación son mensuales y se seleccionaron los meses de Febrero, Mayo, Agosto y Noviembre como

representativos de cada una de las estaciones del año. En la tabla siguiente se presentan los períodos para las

simulaciones que se llevaron a cabo, junto con las fechas iniciales y finales de cada una de ellas.

Tabla IV. 13 Períodos de simulación.

Período Fecha inicial Fecha final

Febrero Enero 27 de 2008 Marzo 1 de 2008

Mayo Abril 26 de 2008 Junio 1 de 2008

Agosto Julio 27 de 2008 Septiembre 1 de 2008

Noviembre Octubre 27 2008 Diciembre 1 de 2008

Las fechas iniciales cubren cinco días antes del inicio de cada mes de simulación, esta práctica es recomendada

para dejar que el modelo se relaje numéricamente.

Los archivos generados por el modelo meteorológico ocupan demasiado espacio y para el propósito de visualización

de la información con el software VAPOR (Visualization and Analysis Platform for Ocean, Atmosphere, and Solar

Researchers) se utilizó la siguiente herramienta para extraer únicamente las variables de interés, que para el

presente caso, son las tres componentes del viento U, W, W y el índice del uso de suelo:

Wrfvdfcreate – Esta aplicación busca archivos de salida del modelo meteorológico WRF y construye un archivo

VAPOR de metadatos que describen al conjunto de datos, extensión que VAPOR utiliza para estos archivos es *.vdf.

Para cada uno de los meses que se simularon se generaron los archivos que se muestran en la tabla wrf2vdf – Esta

aplicación lee las variables 2D y 3D de los archivos de salida del modelo meteorológico WRF y las convierte al

formato VDC (Vapor Data Collections) que usa VAPOR. En la siguiente tabla se presentan los archivos de salida de

esta aplicación.

Tabla IV. 14 Archivos generados para la visualización de los campos de viento para la zona metropolitana de Oaxaca,

Tlaxcala y el estado de Morelos.

wrfvdfcreate wrf2vdf

uvw_0802_zmo.vdf uvw_0802_zmo_data




uvw_0802_zmmort.vdf uvw_0802_zmmort_data




113

En las siguientes figuras se muestran algunas salidas del paquete VAPOR que representan a los campos de viento

que salen del modelo meteorológico WRF, para las áreas de las zonas Metropolitanas de Monterrey, Campeche,

Oaxaca, Tlaxcala y el estado de Morelos respectivamente.

Figura IV. 17 Campo de vientos para la zona metropolitana de Monterrey.

114

Figura IV. 18 Capo de vientos para el estado de Campeche.

115

Figura IV. 19 Campo de vientos y fuentes puntuales de emisión para la zona metropolitana de Oaxaca.

116

Figura IV. 20 Campo de vientos y fuentes puntuales de emisión para la zona metropolitana de Tlaxcala.

117

Figura IV. 21 Campo de vientos y fuentes puntuales de emisión en el estado de Morelos.

118

BIBLIOGRAFÍA

Chen, F., and J. Dudhia, 2001: Coupling and advanced land-surface/ hydrology model with the Penn State/ NCAR

MM5 modeling system. Part I: Model description and implementation. Mon. Wea. Rev., 129, 569–585.

Beljaars, A.C.M., 1994: The parameterization of surface fluxes in large-scale models under free convection, Quart. J.

Roy. Meteor. Soc., 121, 255–270.

Dudhia, J., 1989: Numerical study of convection observed during the winter monsoon experiment using a mesoscale

two-dimensional model, J. Atmos. Sci., 46, 3077–3107.

Dyer, A. J., and B. B. Hicks, 1970: Flux-gradient relationships in the constant flux layer, Quart. J. Roy. Meteor. Soc.,

96, 715–721.

Hong, S.-Y., J. Dudhia, and S.-H. Chen, 2004: A Revised Approach to Ice Microphysical Processes for the Bulk

Parameterization of Clouds and Precipitation, Mon. Wea. Rev., 132, 103–120.

Hong, S.-Y., and J.-O. J. Lim, 2006: The WRF Single-Moment 6-Class Microphysics Scheme (WSM6), J. Korean

Meteor. Soc., 42, 129–151.

Kain, J. S., and J. M. Fritsch, 1990: A one-dimensional entraining/ detraining plume model and its application in

convective parameterization, J. Atmos. Sci., 47, 2784–2802.

Kain, J. S., and J. M. Fritsch, 1993: Convective parameterization for mesoscale models: The Kain-Fritcsh scheme,

the representation of cumulus convection in numerical models, K. A. Emanuel and D.J. Raymond, Eds., Amer.

Meteor. Soc., 246 pp.

Kain, J. S., 2004: The Kain-Fritsch convective parameterization: An update. J. Appl. Meteor., 43, 170–181.

Lin, Y.-L., R. D. Farley, and H. D. Orville, 1983: Bulk parameterization of the snow field in a cloud model. J. Climate

Appl. Meteor., 22, 1065–1092.

Mlawer, E. J., S. J. Taubman, P. D. Brown, M. J. Iacono, and S. A. Clough, 1997: Radioactive transfer for

inhomogeneous atmosphere: RRTM, a validated correlated-k model for the long- wave. J. Geophys. Res., 102 (D14),

16663–16682.

Paulson, C. A., 1970: The mathematical representation of wind speed and temperature profiles in the unstable

atmospheric surface layer. J. Appl. Meteor., 9, 857–861.

Webb, E. K., 1970: Profile relationships: The log-linear range, and extension to strong stability, Quart. J. Roy. Meteor.

Soc., 96, 67–90.

119

III. Modelo de aptitud (suitability model).

3.1.- Modelo conceptual.

Un modelo conceptual es un modelo mental que se emplea para representar nuestro entendimiento de la red, el que

corresponde a una red de monitoreo necesita considerar fuentes de emisión, población, meteorología, climatología,

ubicación de redes de monitoreo existentes y objetivos del monitoreo.

3.2.- Análisis de aptitud.

La modelación de aptitud es un método para identificar lugares aptos para el monitoreo que se basa en criterios

específicos. Se podría usar para determinar posibles lugares para ubicar nuevas estaciones de monitoreo con

criterios tales como:Influencia de las fuentes de emisión, proximidad a las áreas pobladas, uso de suelo (rural o

urbano), accesibilidad al sitio, etc.

Este tipo de modelación es considerada como un análisis cualitativo y está diseñada para refinar la selección de

lugares de monitoreo.

El análisis, que se basa en un Sistema de Información Geográfico (SIG), se realizó con el software ArcGIS, en

particular Spatial Analyst,que es un software que se basado en raster o malla, pues tiene una plataforma para

trabajar con conjuntos de datos en mallas precisamente. Con Spatial Analyst se generaron mapas de aptitud, en los

que se destacan las áreas geográficas más aptas y que se derivaron a partir del proceso de pesado y combinación

de las capas de mapas de los criterios establecidos.

Los pasos para desarrollar modelos y producir los mapas de aptitud son los siguientes:

1. Definir el objetivo: El primer paso en el desarrollo de un modelo de aptitud es definir el objetivo o escenario que

se va a modelar.

2. Identificar y obtener conjuntos de datos: El segundo paso en la modelación de aptitud es determinar qué

conjuntos de datos se requieren para el análisis.

3. Derivar conjuntos de datos: El tercer paso es derivar nuevos conjuntos de datos a partir de los existentes. Por

ejemplo, si la distancia a una característica geográfica se requiere como entrada al modelo de aptitud, se pueden

derivar contornos de distancia desde las ubicaciones de las características geográficas.

4. Reclasificar conjuntos de datos para crear una escala común: Muchos conjuntos de datos con diferentes

unidades pueden ser alimentados a un modelo de aptitud; para crear un modelo de aptitud cada capa debe ser

clasificada a una escala común, a través de la reclasificación de las unidades del conjunto de datos.

5. Pesar y combinar los conjuntos de datos: El paso final en la modelación de aptitud es determinar la importancia

relativa de cada uno de los conjuntos de datos, pesarlos convenientemente y combinarlos para generar un mapa

de aptitud. El grado de influencia que tiene cada conjunto de datos en los resultados del modelo se define por el

proceso de pesado.

120

Para el análisis de aptitud se usaron los siguientes conjuntos de datos:

• Población 2010.

• Ubicación de fuentes puntuales de emisión estatales.

• Ubicación de fuentes puntuales de emisión federales.

• Red vial.

En la siguiente figura se presenta de manera ilustrativa la aproximación conceptual que se usó para desarrollar el

modelo de aptitud.

Para este análisis se desarrollaron dos escenarios de modelación para cumplir con los siguientes objetivos:

• Identificar áreas y centros de población con mayor probabilidad de ser afectadas por emisiones de fuentes de

puntuales.

• Comparar la áreas identificadas con las ubicaciones de las estaciones de monitoreo existentes.

El primer escenario corresponde al caso base del modelo, para este escenario no se asignaron pesos a las capas

de mapas, en la tabla siguiente se muestra un resumen de las capas geográficas y criterios de pesado que se

utilizaron para este escenario.

En el segundo escenario se asignaron pesos a cada una de las capas de mapas, para que de esta forma ciertas

capas individuales tuvieran una influencia más grande en el modelo; para este escenario, tanto estatal como federal,

los pesos más altos corresponden a las capas que representan distancias a las fuentes puntuales, también se

asignó un peso alto a la capa que corresponde a población, con el objeto de capturar áreas pobladas con más

probabilidad de ser afectadas por las emisiones, el peso más bajo fue asignado a la capa que representa las

distancias a las principales carreteras, debido a su contribución relativamente baja.Con el único propósito de

comparar los resultados de este escenario con las ubicaciones de las estaciones de monitoreo existentes, se

excluyó la capa que representa las distancias a las estaciones de monitoreo. En la tabla siguiente se muestran las

capas geográficas y criterios de pesado que se utilizaron para este escenario, el cual sirvió para probar las

ubicaciones de las estaciones de monitoreo existentes.

121

Figura IV. 22 Aproximación conceptual para desarrollar el modelo de aptitud (Suitability Model).

Puntos Puntos Polígonos Líneas

Datos de entrada: Datos geográficos

de puntos, líneas y polígonos.

Crear contornos de distancias

o gráficas de densidad.

Reclasificar los datos para crear

una escala común.

Pesar y combinar los datos.

Modelo de aptitud resultante.

122

Tabla IV. 15 Capas geográficas y criterios de pesado para el primer escenario (caso base).

Capa geográfica. Criterio para el pesado. Peso para la

capa.

Distancia a fuentes puntuales

de emisión estatales.

Más cerca de la fuente = Más apta. No se asigna.


de emisión federales.

Más cerca de la fuente = Más apta No se asigna.

Población 2010. Áreas más pobladas = Más aptas. No se asigna.

Distancia a las principales carreteras. Más cerca de la fuente = Más apta No se asigna.

Distancia a estaciones de monitoreo

existentes.

Más alejadas de la estación =

Más aptas.

No se asigna.

Para pesar y combinar las capas de mapas individuales se empleó la herramienta Weigthed Ovarlay del Spatial

Analyst, con la cual se generó el modelo de aptitud. La expresión para realizar este tipo de cálculos es de la

siguiente forma:

([Capa_1]*Fac_1+[Capa_2]*Fac_2*+……….+[Capa_N]*Fac_N).

En esta expresión Capa_1, Capa_2,…….., Capa_N representan a las capas de mapas individuales y Fac_1,

Fac_2;……., Fac_N a los factores de peso que se aplican a cada una de las capas.

Tabla IV. 16 Capas geográficas y criterios de pesado para el segundo escenario.

Capa Geográfica. Criterio para el Pesado. Peso para la Capa, %.


de emisión estatales.

Más cerca de la fuente = Más apta. 40


de emisión federales.

Más cerca de la fuente = Más apta 40

Población 2010. Áreas más pobladas = Más aptas. 15

Distancia a las principales carreteras. Más cerca de la fuente = Más apta 5

Para la aplicación del modelo de aptitud se decidió mostrar el ejemplo completo de la zona metropolitana de

Monterrey, en el anexo IV se entrega toda la información generada de manera electrónica de laszonas

metropolitanas de Monterrey, Campeche, Morelos, Oaxaca y Tlaxcala, así como los resultados obtenidos en cada

una de ellas.

La figura siguiente muestra el mapa de aptitud que resulta para el primer escenario (caso base), las áreas (color

amarillo y valor de 8) con mayor probabilidad de ser afectadas por las emisiones de fuentes puntuales están en el

123

municipio de Guadalupe y en consecuencia también se indica que estas áreas son las más aptas para el monitoreo.

Es importante recordar que, para este escenario, se asignaron factores iguales de peso a cada una de las capas y

que también se incorporó la capa que representa las distancias a las estaciones de monitoreo, en la cual, las áreas

más aptas son las que están más alejadas de dichas estaciones.

Figura IV. 23 Mapa de análisis de aptitud para la zona metropolitana de Monterrey; las áreas con un valor de 8 son las más aptas para

medir los impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y las que tiene un valor de 4 son las menos aptas.

La figura siguiente muestra el mapa de aptitud resultante para el segundo escenario, en el que se asignaron valores

altos para pesar las capas que representan las distancias a las fuentes puntuales de emisión, tanto estales como

federales, también a la capa de población se le asignó un peso alto, mientras que el peso más bajo le fue asignado

a la capa de la red vial para la zona metropolitana de Monterrey. También se puede observar en la imagen el

incremento en área más apta (color café oscuro con un valor de 9) en comparación con la que resultó en el primer

escenario, esto se debe a la mayor influencia que tienen las capas de las distancias a las fuentes puntuales y

también a la capa de población sobre el modelo.

124

Figura IV. 24 Mapa de análisis de aptitud para la zona metropolitana de Monterrey; las áreas con un valor de 9 son las más aptas

para medir los impactos de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y las que tienen valor de 3 son las menos

aptas.

En la imagen siguiente también se muestran las ubicaciones de las estaciones de monitoreo que actualmente

existen en la zona metropolitana de Monterrey y se observa que todas caen en áreas de aptitud con valores por

encima del promedio (mayores a 5). Sólo cuatro, de las nueve estaciones de monitoreo (Noroeste 2, Suroeste,

Centro y Noreste) caen en áreas con valores máximos de aptitud.

La meteorología juega un papel muy importante en el traslado y dispersión de los contaminantes en el aire, los

patrones meteorológicos regionales indican la dirección y magnitud de transporte a escala local en la región y

ayudan a identificar sitios potenciales para el monitoreo de fuentes de emisión.

Las rosas de viento proporcionan información de los patrones de viento en la superficie a través de la región e

indican la dirección desde la cual viajan las parcelas de aire. Se desarrolló una rosa de viento para conocer los

patrones de viento predominantes durante el año 2013, las rosas de viento resumen el porcentaje de tiempo de la

dirección desde la cual viaja el viento y despliegan su magnitud por rapidez.

La estación meteorológica más cercana al área de interés corresponde a la estación MONTERREY en el estado de

Nuevo León y pertenece al grupo de Estaciones Sinópticas Meteorológicas Automáticas (ESIMEs) administradas por

la Coordinación General del Servicio Meteorológico Nacional (CGSMN), las coordenada geográficas de esta

125

estación son (25o44′ 01”, 100o18’17”), en la Fig. 3.2.4 se muestran las ubicaciones de las fuentes puntuales de

emisión, tanto estatales como federales, así como también la de la estación meteorológica.

La rosa de viento se generó con el software libre WRPLOT View de Lakes Environmental, el cual se puede obtener

en el sitio: http://www.weblakes.com/products/wrplot/index.html

En la figura siguiente se presenta la rosa de viento para datos horarios correspondientes al año 2013, y claramente

se observa que la mayor parte del tiempo, los vientos provienen del este, indicando que las emisiones viajarán hacia

la parte oeste de la región.

Figura IV. 25 Estación meteorológica MONTERREY y fuentes puntuales de emisión sobre áreas de aptitud.

http://www.weblakes.com/products/wrplot/index.html

126

Figura IV. 26 Rosa de viento para la Zona metropolitana de Monterrey, año 2013.

A continuación se muestran los resultados finales obtenidos con los modelos de aptitud de Campeche, Morelos,

Oaxaca y Tlaxcala.

Figura IV. 27 Mapa de análisis de aptitud de Campeche; las áreas con un valor de 9 son las más aptas para medir los impactos

de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y las que tienen valor de 4 son las menos aptas.

127

Figura IV. 28 Mapa de análisis de aptitud de Oaxaca; las áreas con un valor de 8 son las más aptas para medir los impactos

de las emisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y las que tienen un valor de 3 son las menos aptas.

128

Figura IV. 29 Mapa de análisis de aptitud de Tlaxcala; las áreas con un valor de 9 son las más aptas para medir los impactos

de lasemisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y las que tienen un valor de 2 son las menos aptas.

129

Figura IV. 30 Mapa de análisis de aptitud de Morelos; las áreas con un valor de 9 son las más aptas para medir los impactos

de lasemisiones de fuentes puntuales sobre áreas pobladas y las que tienen un valor de 5 son las menos aptas.

Consideraciones para el análisis de cobertura de las estaciones que conforman los SMCA

La metodología desarrollada en esta actividad, con la cual se realizó la evaluación y análisis de cobertura de las

estaciones de SMCA y ubicación de nuevas estaciones de monitoreo, podrá ser aplicada en cualquier otro sistema;

la precisión que se obtenga dependerá de la cantidad y calidad de información con la que se cuente respecto a:

Población por municipio, población por Área Geo Estadística Básica (AGEB), red vial, ubicación de las estaciones

de monitoreo de la calidad del aire y fuentes puntuales de emisiones antropogénicas, tanto federales como

estatalesy topografía de la región.

Con toda la información se podrá aplicar la modelación de aptitud para encontrar los lugares más aptos para la

posible instalación de nuevas estaciones de monitoreo.

En el anexo III se presenta el análisis completo realizado para cada uno de los SMCA estudiados en el proyecto:

Zona metropolitana de Monterrey, Campeche, Morelos, Oaxaca y Tlaxcala; así como disco duro con material

electrónico generado para el análisis realizado en cada uno de los SMCA.

130

V. Capacitación de los responsables de los SMCA en los temas intermedios

relacionados con: Gestión y Administración; Diseño de Redes de Monitoreo,

Operación y Mantenimiento, así como Validación y Manejo de Datos.

V.1 Curso básico "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos".

Programa del curso básico.

El curso fue impartido en las instalaciones de la Universidad Tecnológica de León (UTL)los días 21 y 22 de

noviembre del año 2013,el programa fue definido en coordinación con personal del Instituto Nacional del Ecología y

Cambio Climático (INECC) y fue estructurado con material para nivel básico y quedó estructurado como se muestra

a continuación:

Figura V. 1 Programa curso nivel básico, impartido los días 21 y 22 de noviembre del año 2013.

HORA JUEVES 21 DE NOVIEMBRE DE 2013 HORA VIERNES 22 DE NOVIEMBRE DE 2013

08:45 - 09:00 Registro

Arribo a la estación

09:00 - 09:30 Protocolo de Inauguración

09:00 - 10:30 Visita a estación de monitoreo

automática, CICEG León 09:30 - 10:30 Administración de Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos. Claudia

Bárcenas (UTL)

10:30 - 10:45 RECESO 10:45 - 11:00 Traslado a UTL

10:45 - 12:00

Principios de operación de analizadores de contaminantes criterio (O3, NOx, SO2, CO, PM10 y PM2.5) y sensores meteorológicos (WD, WS, T, HR, PB, RS, Lluvia). Descripción interna de componentes de los equipos de

medición, Omar Quintanar y Cesar Abad (UTL)

11:00-12:00 Limpieza y verificación de datos Carmen A. Sánchez Soto (INECC)

12:00 - 13:00

Introducción al mantenimiento de analizadores de contaminantes criterio y

sensores meteorológicos. Omar Quintanar y Cesar Abad (UTL)

12:00- 13:00 Generación de Indicadores de calidad del Aire. Guadalupe Tzintzun (INECC)

13:00 - 14:00 COMIDA 13:00 - 14:00 COMIDA

14:00 - 15:00

Operación, calibración y mantenimiento de muestreadores de alto volumen para partículas suspendidas. Felipe Ángeles

(INECC)

14:00 - 14:50 Conformación de bases de datos.

Gabriel Carpio (IEE GTO)

15:00 - 15:45 Introducción al Aseguramiento y Control de Calidad en SMCA`s. Miguel Noyola (INECC)

14:50-15:45 Manejo de datos en la estado de

Guanajuato. Juan Manuel Pérez (IEE GTO)

15:45 - 16:00 RECESO 15:45 - 16:00 RECESO

16:00 - 17:00 Supervisión técnica de SMCA´s. Miguel

Noyola (INECC)

16:00 - 16:40 Índice Mexicano de Calidad del Aire

(IMEXCA). INECC

16:40 - 17:00 Clausura y conclusiones

19:00 – 21:00 Cena de bienvenida, Hotel sede

Enterprise INN

131

Participantes en el curso básico.

Las invitaciones fueron enviadas a través del INECC a los Estados de: Hidalgo, Puebla, Tlaxcala, Morelos,

Querétaro, Oaxaca, Tabasco, Chiapas, Coahuila y Durango.La Universidad Tecnológica de León (UTL) se encargó

de la confirmación de asistentes. A los participantes se les apoyó con hospedaje, alimentos y transportación.

Durante el curso se contó con la participación de personal de las diversas dependencias estatales, que tienen como

encargo las actividades relacionadas con Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos, la asistencia alcanzó un total

de 15 personas de las entidades de: Hidalgo, Puebla, Morelos, Querétaro, Coahuila, Durango, Nayarit y Guanajuato.

Gráfica V.1 Asistentes al curso básico "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos.

En anexo IV.1, se entregan un DVD con archivos electrónicos de ponencia, anexo fotográfico, lista de asistencia y

evaluaciones de este curso.

Reseña de ponencias del curso básico.

Sesión: “Administración de Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos”. Ponente: Claudia Bárcenas Blancarte. Durante la presentación se resaltó la importancia de medir correctamente la calidad del aire, ya que lo que no se

mide, no se conoce, así como la relevancia de contar con información oportuna y confiable necesaria para la toma

de decisiones, formulación de políticas públicas y evaluación costo-beneficio. Es decir contar con un esquema de

Monitoreo Atmosférico y un Programa de Gestión.

Por esta razón, es necesario contar con un Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire (SMCA) que establezca las

bases para un monitoreo adecuado de la calidad del aire.

132

Se resaltó el modelo de operación del Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire de Guanajuato, donde se realizan

convenios de coordinación entre el Gobierno Estatal y las Instituciones Educativas, Asociaciones Civiles y

Municipios. Es el Estado quien provee el aseguramiento de calidad de las mediciones, supervisa, otorga los

recursos, valida, publica y difunde la información; mientras que la operación, mantenimiento y generación de

información lo realizan las instituciones vinculadas. Con esta cooperación disminuyen los gastos de operación, se da

certeza para continuar con el monitoreo a largo plazo, mayor credibilidad, desarrollo de capacidades locales y se

promueve la investigación.

De la misma forma, se resaltó que para un buen trabajo en el Monitoreo de la Calidad del Aire se requiere:

compromiso político, fortalecimiento de comunicación entre los SMCA, fortalecimiento de capacidades internas,

involucramiento de instituciones educativas y esquemas de participación social.

Sesión: “Muestreo de Partículas en Suspensión en Ambiente Abierto”

Ponente: Felipe Ángeles

El ponente, del Departamento de Estudios sobre Exposición Personal y Micro ambiental del INECC, desarrolló

ampliamente el tema del muestreo de partículas suspendidas en el ambiente abierto. Comentó la necesidad de

contar con SMCA´s que cumplan con los criterios generales para la ubicación de las estaciones de monitoreo, como

identificación de la población y medio ambiente afectados, escala geográfica del problema a considerar y fuentes,

así como emisiones del área delimitada

De igual manera se resaltó la importancia de contar con una base de datos que aporte información para la

realización de estudios que permitan Formular Estándares de Calidad del Aire, estudios epidemiológicos que

relacionen los efectos de las concentraciones de los contaminantes con los daños en la salud, especificar tipos y

fuentes emisoras, llevar a cabo estrategias de control y políticas de desarrollo acordes con los ecosistemas locales y

desarrollar programas racionales para el manejo de la calidad del aire.

Como parte final se mostraron formatos en hoja de cálculo para el control de los registros de las concentraciones de

partículas suspendidas totales y partículas menores a 10 micrómetros (PM10).

Sesión: “Control de Calidad en los SMCA”

Ponente: José Miguel Noyola Poblete

El ponente, del Departamento de Monitoreo Atmosférico del INECC, expuso la importancia del control de calidad de

los SMCA, destacando la calendarización de las actividades de control a realizar en los sitios de monitoreo, las

cuales, por su periodicidad, se clasifican en tareas diarias, semanales, mensuales y a demanda. De igual manera

resaltó la aplicación de medidas de seguridad que se deben tomar en cuenta en los sitios de monitoreo, como son:

regular las fuentes de voltaje, realizar el balance de cargas para satisfacer la demanda del voltaje, realizar un venteo

adecuado de los gases provenientes de las salidas de los analizadores y que se acumulan en el interior de las

casetas.

133

Destacó la importancia de realizar una correcta calibración de los equipos de medición, la cual se debe hacer aún a

los equipos nuevos, en periodos de tiempo establecidos previamente en un calendario y dejar evidencia por escrito

de lo que se realice en la misma, es decir, llevar una bitácora con la descripción de todos los sucesos que ocurran

en la caseta de monitoreo.

Enfatizó en el hecho de que las calibraciones son necesarias dos veces al año (bajo un programa regular de

calibración), después de un mantenimiento correctivo, cuando es necesario eliminar el corrimiento del equipo (con

una diferencia mayor o igual a 15 %), y después de un mantenimiento programado. También dejó claro que “NO”

debe realizarse una calibración antes de una auditoría.

En las recomendaciones finales se planteó la necesidad de estandarizar las concentraciones con las que se realizan

las calibraciones de todos los sitios, documentar todas las calibraciones y dejar un registro disponible y seguro en la

estación, así como tomar en cuenta que las calibraciones forman parte de las principales actividades del control de

calidad.

Sesión: “Introducción a los Sistemas de Monitoreo de Calidad del Aire”. Ponente: César Gabriel Abad Mendoza.

El Asesor Técnico Comercial explicó la configuración básica de una Caseta de Monitoreo Ambiental para el buen

funcionamiento de los equipos de medición, así como la distribución de las diferentes clases de equipos (manual,

automático y meteorológico).

Destacó que los principios de operación de los diferentes contaminantes criterios cuentan con cuatro sistemas para

su funcionamiento:Óptico, neumático, electrónico y eléctrico e hizo hincapié en los cuidados que se les debe tener.

De igual manera resaltó la importancia de contar con un calendario de mantenimiento y los diferentes periodos para

efectuarlo en cada sistema.

Sesión: “Supervisión y Evaluación Técnica de Desempeño de los SMCA”. Ponente: José Miguel Noyola Poblete.

El ponente del INECC, mostró la importancia de evaluar el desempeño de los instrumentos para conocer la calidad

de la información que generan los sistemas de monitoreo, así como la importancia de establecer un plan de acción

encaminado a su mejoramiento. Destacó los diferentes tipos de evaluaciones técnicas que se pueden realizar.

De igual manera resaltó la necesidad de mantener en buen estado las instalaciones, con un programa de limpieza

en tuberías, toma de muestra y distribuidor de muestra, cabezales de monitores de partículas, interna en los

instrumentos y en los alrededores de la caseta. Sugirió contar con una Lista para la Supervisión de los Programas

de Control y Aseguramiento de Calidad.

134

Sesión: “Limpieza y Verificación de Datos”.

Ponente: Carmen Alejandra Sánchez Soto.

La ponente del INECCexplicó el Ciclo de Manejo de Datos, desde que se obtienen de los equipos de medición; se

realiza la transmisión; limpieza, verificación y validación; hasta que se generan los indicadores así como la

importancia de contar con sus respectivas Bases de Datos, ya que es necesario contar con bases de datos: Cruda,

limpia, verificada, validada y por último, una pública.

Se especificaron los Tipos de Bases de Datos y sus características, de igual manera, en cuanto a las banderas, se

menciono la definición de cada una y se sugirió un catálogo básico, mismo que se puede ampliar conforme las

necesidades de cada Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire para la limpieza de datos.

Por último, se comentó la importancia de conocer el comportamiento habitual de los contaminantes y parámetros

meteorológicos que se registran, ya que esto permitirá identificar de manera oportuna casos a verificar y validar.

Sesión: “Generación de Indicadores de Calidad Del Aire”.

Ponente: María Guadalupe Tzintzun Cervantes.

La ponente del INECC, comentó la importancia de generar indicadores de calidad del aire, una vez que se cuenta

con una base de datos pública, es decir, ya que se haya verificado y validado. Destacó la importancia de contar

también con un diagnóstico de la calidad del aire.

Sesión: “Conformación de Base de Datos”

Ponente: Gabriel Carpio Gómez.

El ponente del Instituto de Ecología del Estado de Guanajuato (IEE) presentó, de manera muy clara, la necesidad de

generar una base de datos para los Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos y la conveniencia de

contar con ella desde los inicios del monitoreo. Se mencionó la gran oferta de software libre o con licencia, para la

generación de bases de datos, entre ellos MySQL, ORACLE, Microsoft SQLServer 2008, PostgreSQL.

Asimismo, se mencionaron las consideraciones que se deben tener para la implementación de una base de datos

como Análisis de la Información Recabada, servidor para su almacenamiento, gestor de base de datos, modelación

de la base de datos, inserción, modificación y consulta de datos, así como uso y optimización de la información.

También resaltó que se debe asegurar la integridad de la base de datos, ya que las consultas de diferentes usuarios

no deben comprometer la consistencia de los datos; el contar tambiéncon el respaldo de la información por medio

de copias de seguridad de manera periódica y automatizada, con la finalidad de cubrir cualquier eventualidad

ocasionada por virus, fallas en el equipo o accidentes.

135

Sesión: “Manejo de Datos en el Estado de Guanajuato”.

Ponente: Juan Manuel Pérez.

El ponente del Instituto de Ecología del Estado de Guanajuato (IEE), mostró el potencial que tiene un Sistema de

Monitoreo de Calidad del Aire, para generar indicadores y visualizar la información para control de calidad a partir

del contar con una base de datos.

En el caso del Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire del Estado de Guanajuato (SMCA), se presentaron las

herramientas visuales que son empleadas para la validación y procesamiento de datos.

Sesión: “Índice Nacional de la Calidad del Aire (Imexca)”

Ponentes: María Guadalupe Tzintzun Cervantes, Carmen Alejandra Sánchez Soto.

Las colaboradoras del INECC plantearon la necesidad de manejar un índice estándar para la Difusión de la Calidad

del Aire, ya que en diferentes SMCA se emplean variaciones de un índice estatal; por otro lado, la falta de

información clara y oportuna sobre la calidad del aire y sus efectos sobre la salud de la población representa un

obstáculo para lograr que la población comprenda la magnitud del problema de la contaminación atmosférica o que

modifique su relación con la ciudad y el ambiente y tenga así una participación más activa.

Para homologar, se planteó que un Índice de Calidad del Aire es una escala numérica y/o cromática empleada por

los gobiernos locales para comunicar al público el Estado de la Calidad del Aire de forma continua, sencilla, clara y

oportuna, así como los probables daños a la salud que ocasiona y las medidas de protección que se pueden tomar.

Actualmente, algunos SMCA difunden un índice de Calidad del Aire sin embargo, no todos cuentan con

documentación que avale el procedimiento que siguen para la generación del mismo y en ocasiones sus

representaciones son confusas o contradictorias, por lo que no se pueden comparar a nivel nacional.

Se presentó la propuesta de adaptar temporalmente el Índice Metropolitano de la Calidad del Aire de la Ciudad de

México (publicado en la GODF, el 29 de noviembre de 2006, con el nombre Norma Ambiental para el Distrito Federal

NADF-009-AIRE-2006), que establece los requisitos para elaborar el índice metropolitano de la calidad del aire),

mientras se desarrolla la propuesta de Índice Nacional de Calidad del Aire (IMEXCA).

136

Evidencia fotográfica del desarrollo del curso básico.

Figura V. 2 Fotografías del desarrollo del curso básico realizado en noviembre de 2013.

Conclusiones del Curso Básico.

Los ponentes del curso básico sobre Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos, discutieron ampliamente los temas

necesarios para contar con un Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire, funcional y confiable y dejaron el

antecedente establecido para que los SMCA puedan iniciar su proceso de establecimiento y control de calidad.

El gran reto de los SMCA del país radica en poder desarrollar estos estándares, ya que se requiere de grupos

interdisciplinarios para esta labor. El principal obstáculo a vencer es la visión centralizada de los estados, a fin de

que una sola persona o un grupo de dos o tres personas realicen trabajos de Monitoreo de Calidad del Aire, a la par

con otras tareas administrativas. El trabajo de monitoreo requiere un proceso de capacitación y aprendizaje de por lo

menos un año, así como el seguimiento diario del monitoreo para detectar oportunamente cualquier falla o problema

de medición.

Se debe contar con un presupuesto anual asignado al mantenimiento y operación del SMCA, así como un inventario

de refacciones y consumibles necesarios para la operación. De igual manera, la verificación y validación de los

datos debe hacerse oportunamente y contar con la información necesaria para la clasificación correcta de ellos.

Mientras más oportuno sea éste trabajo, de mayor utilidad será la información para quienes toman las decisiones

(gobiernos estatales y federal, investigadores y público en general) y para la gestión de la calidad del aire.

137

V.2 Curso intermedio "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos"

Programa curso intermedio.

El Programa del “Curso Intermedio de Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos” se definió en conjunto con el

personal el INECC y se consideró la realización de dos sesiones en paralelo, con la finalidad de dar atención a las

necesidades de capacitación en temas de: aseguramiento y control de calidad en operación dirigido al personal

operativo, así como el tema de validación y difusión de la calidad del aire, dirigido a personal dedicado al manejo de

información. Por lo que el programa quedo estructurado de la siguiente forma:

138

Figura V. 3 Programa curso intermedio realizado en Abril de 2014.

Participantes Curso Intermedio.

Se contó con la participación de representantes de 30 SMCA´s, localizados en 24 entidades del país, con un total de

57 participantes, de los cuales 31 atendieron el tema de Manejo de Datos y 26 el tema de Aseguramiento y Control

de Calidad.

Gráfica V. 2 Distribución de asistentes curso intermedio.

0

1

2

3

4

5

6

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Distribución de asistentes por entidad

139

Gráfica V. 3 Porcentaje de la distribución de asistentes por curso.

En el anexo IV.2, se hace entrega de DVD con el material didáctico, ponencias y anexo fotográfico del curso nivel

intermedio de "Monitoreo Atmosférico y Manejo de Datos”; así como listas de asistencia, evaluaciones y memorias

del curso, además de un disco duro con material de video del curso completo

I. Reseña de sesiones y ponencias del curso intermedio.

A continuación se describe cómo se desarrolló el curso en cada sala, mencionando el alcance y progreso de las

presentaciones. Como primer punto se realizó una introducción en la cual se expusieron de forma general los

alcances del proyecto.

Sesión: “Acciones para el Fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos” 2013-2014.

Ponente: Claudia Bárcenas Blancarte.

La intervención tuvo el propósito de presentar el proyecto denominado “Acciones para el Fortalecimiento de los

Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos”, mismo que tiene por objeto realizar acciones integrales

que los responsables en los estados deben adoptar para mejorar los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire

que operan en el país y con ello garantizar un óptimo funcionamiento.

En este contexto, se presentaron las actividades generales que incluyen el desenvolvimiento del referido proyecto

desarrollado por la Universidad Tecnológica de León (UTL) en coordinación con el INECC, mencionado cada una de

las actividades que se tienen consideradas y sus avances a la fecha del curso.

Sesión: “Evolución del Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire del Estado de Guanajuato (SIMEG)”.

Ponente: David Robledo Beanes

Se realizó la presentación de la evolución del Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire del Estado de Guanajuato

(SIMEG), misma que tiene su origen en el año 1998 en la ciudad de Salamanca así comoel estado que guarda

actualmente. Además resaltó el esquema de funcionamiento del SMCA de Guanajuato, el que es a través de

patronatos que realizan las tareas de operación de cada una de las estaciones de monitoreo. Los patronatos están

integrados por el sector industrial, instituciones educativas y representantes de la sociedad.

140

Comentó también que en el año 2005 se inició la publicación de la información en web, así como la generación de

pronósticos de calidad del aire. En el año 2009 obtuvo la Certificación del Proceso de Operación de Estacionesbajo

la norma internacional ISO: 9001.2008. Así como que en el año 2008 se creó un Centro de Control de Monitoreo.

Finalmente mencionó que en base en lo establecido en la Norma Oficial mexicana NOM-156-SEMARNAT-

Guanajuato, integra la Red Automática de Monitoreo, la Red Manual de Partículas, así como un Taller de

Mantenimiento y un Laboratorio de Calibraciones, estos últimos operados por personal del estado.

Sesión: “Implementación del Taller de Mantenimiento y Laboratorio de Calibraciones del SIMEG”

Ponentes: Juan Pablo Arredondo Acosta, Ricardo René García López.

El SMCA del Estado de Guanajuato (SIMEG) cuenta con un Taller de Mantenimiento y Laboratorio de Calibraciones

(TMLC), operado por personal del Instituto de Ecología. El TMLC es un espacio dedicado exclusivamente a la

reparación de equipos analizadores de gas, partículas y meteorología, así como su calibración, cuenta con

herramienta y equipos necesarios para mantenimientos correctivos, además de sistema de calibración y almacén de

refacciones y consumibles del SIMEG.

Se mencionaron las funciones que se realizan en el taller, precisando que, de acuerdo con la experiencia del estado

de Guanajuato, el contar con un TMLC conlleva beneficios que se ven reflejados, tanto en la cantidad de datos

validados y publicados, en este caso particular se incrementó de 70 a 90 %, como en la eficiencia de recursos

invertidos.

Sesión: “Uso de Formatos”. Ponente: Claudia Bárcenas Blancarte.

La presentación tuvo el propósito de resaltar la importancia de documentar los procesos, para un adecuado

seguimiento que permita mantener en correcto funcionamiento los SMCA. En este sentido, se hizo énfasis en que

cada SMCA debe contar con un programa de operación anual, misma que deberá integrar la planeación anual de las

actividades, con lo cual será factible llevar a cabo el seguimiento al cumplimiento de las acciones necesarias para

una adecuada operación del SMCA. De esta forma, se presentaron las actividades que deberán incluirse en el

programa de operación anual, así como la frecuencia con que deben realizarse.

Adicionalmente se presentaron los formatos mínimos que deben llevarse, dentro de los cuales están los de:

Supervisión, inventario, calibración multipunto y rangos de operación de equipos.

141

Sesión: “Descripción de los Componentes Internos de los Monitores Automáticos de Partículas (PM10 y

PM2.5), así como de Analizadores Continuos (O3, NOx, SO2 y CO)”

Ponente: César Gabriel Abad Mendoza.

Se presentó de manera general la introducción al Mantenimiento de los Analizadores, así como la descripción de los

componentes internos de los mismos. Además se hizo mención de las necesidades básicas para la Operación de

Redes de Monitoreo Ambiental, entre las que se destacó la falta de recursos humanos, financieros (refacciones,

equipos, vehículos, etc.), entre otras.

La introducción al mantenimiento se presentó de manera general, haciendo mención de los tipos de mantenimiento

que se pueden realizar, el primero es el de conservación y el segundo el de actualización. Como parte de aquél se

presentan el mantenimiento preventivo y el correctivo, éste último, como su nombre lo indica, repara los elementos

que dejaron de funcionar o están dañados y puede ser inmediato o diferido. Por otro lado el mantenimiento

preventivo puede ser programado, predictivo o de oportunidad, esto quiere decir que promueve a la conservación de

los elementos del equipo evitando que suceda alguna falla.

Finalmente se realizó la descripción de los sistemas que integran los Analizadores de Gases y Monitores de

Partículas Automáticas, dando a conocer los principios de operación de cada uno, así como los métodos de

referencia que les corresponden.

Sesión: “Introducción a los Principios de Operación, Mantenimiento y Calibración de Sensores

Meteorológicos”.

Ponente: Daniel Martín Chávez Trejo.

Se realizó la presentación con una breve Introducción de la descripción de la meteorología, de igual forma se

describieron cada uno de los parámetros que actualmente se miden en el país, así como la introducción de la

calibración de los mismos. Para ello se realizó una sesión práctica con equipo, en la cual los participantes tuvieron

oportunidad de realizar actividades de mantenimiento y calibración de sensores meteorológicos.

Sesión: “Calibración de Flujo y Placas; y Mantenimiento de Monitores Automáticos de Partículas.

Atenuación Beta (PM10 y PM 2.5)”.

Ponente: Daniel Martín Chávez Trejo.

La importancia de los efectos de las partículas en la salud de la población es el objetivo principal para la medición de

partículas en el aire ambiente. También se describió el Principio de Operación del Monitor Ambiental de Partículas,

así como la normatividad vigente aplicable.

La descripción de la Calibración de los Monitores Ambientales de Partículas se hizo de manera teórico- práctica, tal

y como se muestra en las figuras a continuación, los asistentes del Curso de Aseguramiento y Control de la Calidad,

se involucraron mucho, realizando cada uno de los pasos para llevar a cabo la calibración, los equipos estuvieron

expuestospara que se tuviera contacto y participación por parte de los asistentes.

142

Sesión: “Calibración Multipunto de Analizadores Automáticos de NO2 y O3”. Ponente: Óscar Elizalde Salazar.

Como parte introductoria, se describió el método de referencia de cada analizador, así como la calibración de los

equipos de medición. La dinámica se mantuvo realizando la calibración de forma práctica para que los asistentes

visualizaran los pasos. También la de los analizadores de O3 y NO2 se realizó de manera prácticapara que todos los

participantes tuvieran oportunidad de observar y practicar los pasos a seguir.

Sesión: “Operación, Mantenimiento y Calibración a Analizadores Automáticos de O3 y CO”. Ponente: Daniel Martín Chávez Trejo.

Finalmente se presentó el Principio de Operación de los Analizadores de O3 y CO, así como la Realización

del Mantenimiento y la Calibración, todo efectuado en sesión práctica en la que los participantes tuvieran

oportunidad de interactuar.

Día 3. Sesión: “Visita a la Estación de Bomberos, León, Guanajuato”. Ponente: Diego Ramírez González.

Al personal asistente del curso de Aseguramiento y Control de Calidad se le dividió en dos grupos para realizar la

visita a la estación de “Bomberos” ubicada en León, Guanajuato, donde el responsable de operación presentó la

forma de operación, tanto de los analizadores de gases, como de los sensores meteorológicos y el muestreado de

partículas. Acto seguido, mostró evidencia sobre las bitácoras de operación que llevan a cabo para la realización de

su expediente.

Sesión: “Calibración de muestreadores de alto volumen para partículas de fracción respirable (PM10)”. Ponente: José Juan Felipe Ángeles García.

Finalmente, el personal del INECC presentó la operación, mantenimiento y calibración de los muestreadores de alto

volumen para partículas de fracción respirable (PM10), en la que, con un equipo del estado de Guanajuato, mostró

teórica y prácticamente la forma de llevar a cabo dichas actividades.

143

II. Reseña de la Sesión de "Validación y Difusión de la Calidad del Aire "-

Dirigida al personal técnico responsable de la validación y difusión de la información de la calidad del aire.

El formato que se empleó en esta sesión fue tipo taller, con uso de laptop por parte de los asistentes, para realizar

los ejercicios que se desarrollaron durante los tres días que duró la reunión. La persona encargada de ofrecer el

taller fue Cristina Ortuño Mojica, con el apoyo de Gabriel Carpio Gómez, ambos Consultores de la Universidad

Tecnológica de León.

Previo al inicio del taller, se les proporcionaron a los asistentes las instrucciones para instalar el software estadístico

denominado R-project y la plataforma RStudio, este software es de acceso libre y de gran capacidad para el manejo

y análisis de datos de calidad del aire.

La primera parte del taller consistió en dar a conocer a los asistentes el uso del software mencionado (http://www.r-

project.org/) a partir de la ya también citada plataforma (http://www.rstudio.com/), a tal efecto se utilizó la

presentación 01_Introduccion a R.pdf, con la que se explicó el uso de las pantallas, los comandos básicos de R y la

importancia de contar con un formato de base de datos para analizar la información generada en los Sistemas de

Monitoreo de Calidad del Aire (SMCA).

La Segunda parte se trató de la Validación de Datos de Calidad del Aire, para lo cual se puso énfasis en la Revisión

de Datos Crudos y se empleóel software Excel de Microsoft(MR), por ser una herramienta común para la mayoría de

los asistentes;por medio de la presentación:02_AnalisisDatosCrudosYPatrones.pdf, se resaltó la importancia de

contar con códigos para la validación y verificación de los datos, así como la exportación de las bases de datos en

un formato adecuado para la revisión, como puede ser el caso de archivos delimitados por comas (.csv).Para la

revisión de datos se incluye un archivo muestra TLCNO22013.xlsx con los códigos de validación y algunos gráficos

útiles para la verificación de datos. Un ejercicio similar se realizó en RStudio, la descripción del mismo está en la

segunda parte de la presentación 02_AnalisisDatosCrudosYPatrones.pdf y la base que se utilizó fueTLC-TMP-

2013.csv .

Una vez revisados los datos crudos, se realizó la verificación del comportamiento de los mismos a partir de criterios

establecidos en el INECC, con apoyo de la prestación 03_Verificacion.pdf

Por último se revisó la Generación de Indicadores e Índices de Calidad del Aire, para dar Difusión de los Niveles de

Calidad del Aire, basados en los manuales: "Especificaciones para el cálculo de Indicadores.pdf”, "Anexo

Especificaciones para el cálculo de nuevos Indicadores.pdf", la "NADF-009-AIRE-2006.pdf" y "Thechnical Assistance

Document for the Reporting of Daily Air Quality.pdf", presentando un ejercicio para que los asistentes generaran el

IMECA y el AQUI, de partículas menores a 10 micrones (PM10), como parte del reforzamiento de los conocimientos

adquiridos.En el archivo NOM.xlsx se desarrolló el ejercicio y las bases están en la presentación:04_Indicadores.pdf.

144

Evidencia fotográfica del desarrollo del curso intermedio.

Figura V. 4 Fotografías de la sesión: "Aseguramiento y Control de Calidad".

145

Figura V. 5 Fotografías de la sesión: "Validación y Difusión de la Calidad del Aire"

Conclusionesdel curso intermedio.

En cuanto a nivel de conocimientos,se observó una participación heterogénea en los grupos, la razón estriba en el

hecho de que hay SMCA´s que cuentan con personal que se ha incorporado recientemente o que no había tenido

oportunidad de capacitarse, lo que complica la obtención de un resultado deseado, debido a que es difícil definir el

nivel de profundidad para cada tema.

Otro factor que se debe de considerar para posteriores capacitaciones,además de lo anterior, es la actualización de

los equipos de medición y la variedad de tecnologías, mismos que generan una brecha entre los SMCA que cuentan

con más de diez años de monitoreo y los que van iniciando, por lo mismo se deben tomar en cuenta estas

características al programar futuros cursos.

Se recomienda establecer cursos adecuados para diferentes niveles de conocimiento y experienciapara lograr así

un mayor aprovechamiento de los mismos.

El tema de manejo de datos presentó un reto mayor al tener asistentes con nula experiencia en el uso de hojas de

cálculo y manejadores de bases de datos.Por esta razón se debe fomentar el trabajo de sesiones en línea para

reducir esta brecha.

146

V.3 Curso avanzado "Sistemas de Gestión de la Calidad de los SMCA y su seguimiento"

Programa del curso avanzado.

El programa del curso avanzado, "Sistemas de Gestión de la Calidad de los SMCA y su Seguimiento” se

definió en conjunto con el personal el INECC, fue dirigido a personal directivo y de mandos medios, y tuvo como

objetivo el dar a conocer la importancia de la implementación de los Sistemas de Gestión de Calidad en la Medición

de Contaminantes del Aire. El seminariocontó con la participación de los responsables del Sistema de Monitoreo del

Aire del Distrito Federal y Guanajuato, con la finalidad de compartir sus experiencias. Además de la presentación de

los principales resultados y avances del Proyecto “Acciones para Fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo de

Contaminantes Atmosféricos” y el Sistema de Seguimiento de Información de los SMCA. Por ello que el programa

quedó estructurado de la siguiente forma:

Jueves, 21 de agosto de 2014

8:45 a 9:00 Registro de participantes

9:00 a 9:45

Ceremonia de inauguración

Integrantes del presídium:

Dra. María Amparo Martínez Arroyo, Directora General del Instituto Nacional de Ecología y Cambio

Climático, INECC.

Dr. Jesús María Contreras Esparza, Rector de Universidad Tecnológica de León, UTL.

Dr. Israel Cabrera Barrón, Delegado de la SEMARNAT en Guanajuato.

M. en A. Ana Carmen Aguilar Higareda, Directora General del Instituto de Ecología de Guanajuato,

IEG.

9:45 a 10:30

Presentación del proyecto “Acciones para el Fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo de Contaminantes

Atmosféricos”

Dr. Víctor Hugo Páramo Figueroa, Coordinador General de Contaminación y Salud Ambiental, INECC.

10:30 a 11:30

Tema 1. Sistemas de Gestión de la Calidad: una visión integradora

I. Introducción

II. Elementos que lo integran

III. Conceptos clave

Claudia Guadalupe López Urbina, Especialista en Sistemas Integrales de Calidad, UTL.

11:30 a 11:45 Descanso

11:45 a 13:00

Continuación...

IV. Planificación

V. Implementación

VI. Seguimiento, medición y mejora


147

13:00 a 14:30

Intercambio de experiencias en la implementación de Sistemas de Gestión de la Calidad en la medición de

contaminantes del aire

Quím. Armando Retama Hernández, Director de Monitoreo Atmosférico, SEDEMA-

Gobierno del Distrito Federal.

Ing. Carlos Aarón Ávila Plascencia, Director de Gestión de la Calidad del Aire, IEG.

15:30 a 17:30 Comida

15:30 a 17:30

Tema 2. Y ahora..., ¿por dónde empiezo?

Análisis de condiciones para la implementación del Sistema de Gestión de la Calidad (mesas de trabajo y

puesta en común)


17:30 a 18:00 Conclusiones

Viernes, 22 de agosto de 2014

8:45 a 9:00 Registro de participantes

9:45 a 10:45

Presentación del Sistema de Seguimiento de Información de los SMCA

13. Objetivos del sistema

14. Presentación de los módulos que lo conforman

15. Importancia del compromiso del personal de los SMCA para su funcionamiento

Departamento de Desarrollo de Sistemas Informáticos de la UTL, ponentes:

Daniel A. Abularach Hernández

Javier Fuentes Rodríguez

Juan Felipe Miranda Rodríguez

Gabriel Carpio Gómez

10:45 a 11:00 Descanso

11:00 a 13:00

Caso práctico de llenado de información en el sistema

Departamento de Desarrollo de Sistemas Informáticos de la UTL, ponentes:

Javier Fuentes Rodríguez

Juan Felipe Miranda Rodríguez

Gabriel Carpio Gómez

13:00 a 13:30 Retroalimentación de los participantes y ceremonia de cierre

Figura V. 6 Programa del curso avanzado

Participantes en el curso avanzado

Las invitaciones fueron enviadas a través del INECC y la Universidad Tecnológica de León (UTL) se encargó de la

confirmación de asistentes. Apoyándoles con hospedaje, alimentos y transportación.

148

Gráfica V. 4 Distribución de asistentes al curso avanzado

En el anexo IV.3, se hace entrega de un DVD con archivos electrónicos de ponencias y anexo fotográfico del curso

avanzado "Sistemas de Gestión de la Calidad de los SMCA y su seguimiento”; así como Listas de asistencia,

evaluaciones, además de un DVD con memorias del curso y un disco duro con material de video del curso completo.

Reseña de sesiones y ponencias del curso avanzado.

A continuación se describe cuál fue el avance cotidianodel curso, mencionando el alcance y desarrollo de las

presentaciones.

Sesión: “Presentación del Proyecto, Acciones para el Fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos”.

Ponente: J. Víctor Hugo Paramo Figueroa

El objetivo de la presentación fue el de dar conocer el avance del proyecto,cuyo objetivo es emprender acciones

integrales dirigidas a mejorar los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire (SMCA) que operan en el país,

mediante la atención oportuna de sus necesidades y la provisión de elementos estratégicos para que se mantengan

operando de manera óptima. Las actividades llevadas a cabo fueron:

Diagnostico, calibración y reactivación de equipos de los SMCA. El proyecto apoyó de manera directa a 15

SMCA.Las acciones consideradas para algunos de ellos fueron: diagnóstico, calibración y mantenimientos,

enfocándose en equipos de ozono y partículas.

Sistematización de la Información sobre la Operación e Infraestructura de los SMCA del país. Creación de

un sistema de información en Web, que actualmente administra la información de 40 SMCA´s y 164 sitios de

monitoreoy es gestionado por el INECC y los responsables de las Redes de Monitoreo.

149

Capacitación: Se realizaron 3 eventos dirigidos a personal operativo, directivo y mandos medios. Se

capacitaron un total de 150 personas provenientes de 29 entidades.

Evaluación de Cobertura: Se presentaron los Resultados de la Metodología para Evaluar la Cobertura de

los SMCA, y necesidad de Nuevos Sitios de Monitoreo.

Integración de los Sistemas de Información de Calidad del Aire y Validación Automática de Datos: Se

mostraron los avances para la integración de las siguientes aplicaciones: SINAICA, Sistema de Consulta de

Indicadores de la Calidad del Aire y el Sistema de Información e Infraestructura de los SMCA del país.

Como punto final de la presentación, se plantearon diferentes acciones para atacar las áreas de oportunidad

detectadas durante el desarrollo del proyecto, Acciones para el Fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo de

Contaminantes Atmosféricos.

Sesión: “Sistema de Gestión de la Calidad: Una Visión Integradora”. Ponente: Claudia López, Ramón Zepeda.

El objetivo de la presentación fue dar a conocer la importancia de la implementación del Sistema de Gestión de

Calidad en la Medición de Contaminantes del Aire. En la que se expuso de una manera clara, sencilla y haciendo

uso de diferentes dinámicas, la implementación de un Sistema de Gestión de la Calidad en los SMCA.

Una vez que los asistentes tuvieron el conocimiento necesario, se hizo énfasis en la mejora continua del Sistema de

Gestión de Calidad y la Realización de un Análisis FODA para comenzar su implementación.

Sesión: “Experiencia de la Ciudad de México en la Implementación de un Programa de Aseguramiento y Control de Calidad”

Ponente: Armando Retama.

El objetivo de la presentación fue transmitir la experiencia de la implementación de un programa de aseguramiento

y control de calidad desde el año 2001 a la fecha. Dentro de las actividades que se mencionaron destacan:

adquisición de estándares, reemplazo de sistemas de adquisición (análogos a digitales), definición de los objetivos

de monitoreo y de calidad de los datos, ampliación del plan de control de calidad al monitoreo de partículas,

inclusión en el plan de control y aseguramiento de la calidad del monitoreo de las variables meteorológicas,

independencia en todos los procesos de mantenimiento y calibración de todos sus componentes, rediseño del

sistema de monitoreo, implementación de actividades de control y aseguramiento de la calidad en el Centro de

Información de Calidad del Aire, implementación de técnicas para el diagnostico y explotación de datos,

reforzamiento tecnológico para el almacenamiento, procesamiento y explotación de la información y, finalmente,

integración de la red de monitoreo de la calidad del aire en AirNowTech.

150

Sesión: “Implementación de un Sistema de Gestión de Calidad Basado en ISO 9001 en el SIMEG ”.

Ponente: Carlos Aarón Ávila Plascencia

El objetivo de la presentación fue transmitir la experiencia de la Implementación de un Sistema de Gestión de

Calidad basado en ISO 9001 en el SIMEG, donde se mencionaron las áreas de oportunidad identificadas y que

fueron relevantes para la implementación del proyecto, entre ellas destacan: Dependencia total de proveedores

externos, Información discontinua, bajo porcentaje de suficiencia de información valida, inexistencia de un programa

de control y aseguramiento de la calidad y desconfianza de la ciudadanía e industria.

Se hizo hincapié en el hecho de que, en el año 2008 el SMCA se comenzó a implementar el programa ISO 9001,

mencionado algunos benéficos identificados entre los cuales se destacan: administración confiable, enfoque de

mejora continua, uso eficiente de recursos, procesos documentados, evaluación continua y confianza ciudadana.

Sesión: “Sistema de Seguimiento de Información de los SMCA”

Ponente: Tania López Villegas, Daniel Alejandro Abularach Hernández, Gabriel Carpio Gómez

Como primer punto se comentóla manera en que el INECC realizaba la recopilación de la información para control

del inventario de los SMCA, donde la principal problemática es contar con diversas versiones en el contenido de sus

archivos y un largo periodo para recibir retroalimentación por parte de los responsables de la redes.

Se puntualizó que el objetivo era desarrollar e implementar una aplicación web, que concentrara la información de

los recursos y el seguimiento de información de los SMCA, que los responsables y el personal del INECC

administraran, para ello se hizo la presentación de la aplicación web http://www.siemca.inecc.gob.mx, haciendo la

demostración en línea.

Un punto importante que se resaltó durante la presentación de la aplicación, fue el compromiso que adquirían los

responsables de los SMCA de mantener actualizada la información contenida en el sistema y de las observaciones

de la misma que puedan tener por parte del INECC.

Al finalizar la presentación se dio paso a la impartición del curso de capacitación para el uso de la aplicación, con la

participación de todos los asistentes, a los cuales ya se les había proporcionado su nombre de usuario y contraseña

a fin de que pudieran revisar la información, previamente precargada, concerniente a su respectivo SMCA.

151

Evidencia fotográfica del desarrollo del curso avanzado.

152

Figura V. 7 Fotografías del desarrollo del curso avanzado realizado en agosto 2014.

Conclusiones del curso avanzado.

Con base en la evaluación aplicada se obtuvieron excelentes comentarios, los que reflejaron que el tema de

implementación de Sistemas de Gestión de Calidad es de enorme interés para todos los SMCA, por ello que

comentaron que el tema fue de gran utilidad, refiriendo que se proporcionaron herramientas para comenzar su

implementación.Sin embargo es muy importante que haya continuidad, seguimiento y apoyo por parte del INECC,

Respecto al sistema de inventarios, se vio la necesidad de permitirque los SMCA ingrese su información y que

puedan ver un apoyo en el sistema para contar con información actualizada y útil, para ellos y para el INECC.

Otro de los puntos que resaltan los participantes, es el que haya interacción entre los responsables de los SMCA, a

fin de intercambiar experiencias y contribuir a una mejor toma de decisiones, apoyadas en el uso del Sistema de

Seguimiento de Información de estos organismos,así como la necesidad de que se realicen más cursos y talleres de

capacitación para fortalecer los temas presentados, con la posibilidad de poder externar las dudas que surjan al

respecto, una vez que ellos comiencen con la implementación.

153

VI. Recopilación de información para la integración de un Sistema Único de

Información de la Calidad del Aire.

El Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) cuenta hoy en díacon diversos sistemas de

información y metodologías de trabajo actual para dar el seguimiento a sus acciones, mismas que se describen a

continuación.

El Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), es un programa que reúne y difunde a través

de la página Web del Instituto Nacional de Ecología, los datos generados por las principales redes automáticas de

monitoreo atmosférico de la República Mexicana, con el objeto de dar a conocer la situación actual e histórica de la

calidad del aire de diferentes ciudades del país.

AIRNow (http://www.airnow.gov), es un sistema utilizado en los Estados Unidos y Canadá y que actualmente se está

implementando en México y es una plataforma para la gestión de los datos de monitoreo atmosférico yque tiene la

capacidad de pronosticar la calidad del aire.

Proceso para limpieza y prevalidación de datos de la información recibida de los SMCA del país, el cual es realizado

de forma manual, con lo que se efectúa un análisis profundo, creando diferentes consultas y gráficas para hacer un

estudio más a fondo.

Por último, el Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire permite realizar las siguientes

consultas: Indicadores relacionados con las Normas Oficiales Mexicanas de la Calidad del Aire (NOM), evaluación

del cumplimiento de los límites de las NOM, distribución de días buenos, regulares y malos, así como estadísticas

descriptivas, información histórica validada, horaria y de muestreos manuales de partículas. El cual contiene

información previamente sometida a validación.

El presente proyecto consideró que se realizara el análisis de los elementos técnicos de cada uno de los sistemas

mencionados, así como el diagnóstico actual de su funcionamiento y la presentación de un propuesta de mejora,

(todos ellos se describen en el presente apartado) incluyendo además la descripción detallada de las actividades

realizadas para el desarrollo e implementación del Sistema de Validación de Datos. Asimismo y como parte final, se

incluye el planteamiento para lograr la interconexión de las aplicaciones e implementar un Sistema Integral de

Información.

154

VI.1 Revisión de la información colectada por el INECC, respecto a los procesos de manejo de

datos que siguen los SMCA, que están integrados al SINAICA.

Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire.

El Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), es un programa que reúne y difunde a través

de la página Web del Instituto Nacional de Ecología, los datos generados por las principales redes automáticas de

monitoreo atmosférico de la República Mexicana, con el objeto de dar a conocer la situación actual e histórica de la

calidad del aire de diferentes ciudades del país.

Cuenta con tres subsistemas que se describena continuación:

16. Información casi en tiempo real.

Se enlaza a través de Internet, de forma automática a las Redes de Monitoreo Atmosférico en el tiempo más

cercano al actual y permite acceder a la información que éstas generan sobre contaminantes criterio y variables

meteorológicas, desde dos horas hacia atrás, hasta los últimos tres meses.

17. Bases de Datos Validadas por las Redes de Monitoreo.

Este módulo contiene base de datos generadas por las Redes de Monitoreo Atmosférico, tanto automáticas como

manuales, revisadas y validadas, a través de un conjunto de actividades tendientes al aseguramiento y control de

calidad de los datos, por los responsables de cada una de las redes de monitoreo.

18. Base de Datos Histórica.

Este módulo pone a disposición del público en general la información histórica de contaminantes criterio y variables

meteorológicas de los datos que han sido validados, tanto por las redes que los generaron, como por el INE. A la

fecha, el SINAICA incluye a las Redes de Monitoreo de las Áreas Metropolitanas de la Ciudad de México, Monterrey,

Guadalajara, Toluca, Puebla, Salamanca, León, Celaya, Irapuato, Silao, Ciudad Juárez, Tijuana-Rosarito-Tecate,

Mexicali, Cuernavaca, Durango, Gómez Palacio, Torreón, San Luis Potosí y la región Tula-Tepeji.

El Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire está sustentado por la participación de especialistas en la

materia, que son los encargados de subir, validar y procesar información, apoyados por la infraestructura

tecnológica que se tiene en las estaciones de monitoreo, centros de control y las instalaciones del INECC.

Los elementos que conforman actualmente el Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire, en cuanto a

infraestructura y procesamiento de la información, son los que se describen a continuación.

155

Descripción General de Operación.

El Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire, está basado en tecnologías de software libre de código

abierto, lo que permite tener una plataforma robusta, con un enfoque basado en una fácil modificación del código

fuente, para adaptarse a las diferentes formas de operación de las redes de monitoreo que actualmente están

instaladas en la República Mexicana.

Figura VI. 1 Descripción de infraestructura del SINAICA. INECC 2014.

El Sistema de Comunicación de las Redes con los servidores del SINAICA, opera con un sistema basado en

webservices para la información a tiempo casi real y un sistema de carga de archivos, en el caso de la información

validada y manual.

Los Elementos de infraestructura están divididos en:

Servidor del SINAICA, alojado en las instalaciones del INE.

Los Clientes de Extracción de Datos Instalados en cada una de las Estaciones de Monitoreo.

a) Servidor Central.

La recepción de la información en el Servidor Central, se realiza cada 10 minutos mediante un script en PERL.Por

medio de una conexión ODBC se almacena la información en una base de datos de PostgreSQL, la cual se realiza

con el uso de los puertos 80, 443 y 21; todo esto con un firewall intermedio para la prevención de intrusiones al

servidor central.

156

b) Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos que Conforman el SINAICA.

Los Sistemas de Monitoreo de Contaminantes Atmosféricos SMCA, son una serie de sistemas heterogéneos, tanto

de operación, tipos de analizadores y Datalogger, conexión a la red, como en la información que almacena.

Tabla VI. 1 Descripción de Infraestructura del SINAICA. INECC 2014.

Estados SMCA Baja California Tijuana, Rosarito, Tecate, Mexicali Chihuahua Chihuahua, Ciudad Juárez Coahuila Torreo (Manual) Durango Gómez Palacio, Durango Distrito Federal Zona metropolitana del Valle de México Estado de México Zona metropolitana del Valle de Toluca Guanajuato Celaya, Irapuato, León, Salamanca, Silao Hidalgo Región Tula – Tepeji (Manual) Jalisco Zona metropolitana de Guadalajara Michoacán Morelia Morelos Cuernavaca Nuevo León Zona metropolitana de Monterrey Puebla Puebla San Luis Potosí San Luis Potosí Tabasco Villa Hermosa (Manual)

Tabla VI. 2 Formatos de almacenamiento. INECC 2014.

Tipo de Archivo Descripción

HLY Formato en Hexadecimal Access Base de Datos

Dbase III Base de Datos SQL Server Base de Datos

Binario Datalogger Raw Data TCEQ Formato para almacenamiento EPA

Los analizadores captan contaminantes y variables meteorológicas que son almacenadas en archivos, dependiendo

del tipo de datalogger, los archivos son compartidos con la computadora que funciona como cliente y que tiene

instalado un módulo de PERL, para la recepción de datos y preparación a un formato estándar que pueda ser

enviado por una tarea programada hacia internet, para ser recibida por un servidor central, mediante una tarea de

escucha.

El procesamiento de información se realiza a través de script de PERL, el sitio web es creado con XHTML y hojas de

estilo CSS, se hace uso de JavaScript y Ajax, permitiendo una interacción más con el usuario.

157

Algo que es importante destacar es el uso de Google Maps, es un servicio gratuito de Google que permite utilizar

imágenes de mapas desplazables e incluir programación para usos específicos.

Otro punto a considerar es el uso de la tecnología SVG (Gráficos Vectoriales Redimensionables), los que permiten

la generación de gráficas vectoriales bidimensionales, tanto estáticas como animadas y de navegadores como

Google Chrome, Safari e Internet Explorer sean capaces de mostrar imágenes en formato SVG, sin necesidad de

complementos externos.

Situación actual en materia de infraestructura y software.

En materia de hardware, es importante señalar que el servidor actual es un modelo obsoleto que salió al mercado

en el año 2003, y aunque se pueden realizar actualizaciones de memoria RAM de hasta de 6 Gb, y almacenamiento

de hasta de un 1Tb, en la actualidad existe un encarecimiento de sus componentes, además de que ya no se cuenta

con una garantía extendida de servicio en sitio para el intercambio de piezas en caso de una falla física.

En materia de software, es importante actualizar la distribución de Centos a la versión 6.4, la versión de Perl a la

5.18.1, la versión de la base de datos a la 9.2.3,a fin de corregir errores que tienen las versiones que actualmente

están instaladas. Todas las mencionadas son estables y liberadas en el 2013, por ello son las versiones sugeridas.

Es importante mencionar que no se cuenta con la instalación de un servidor secundario con iguales o mejores

características, para realizar una replicación de información y re direccionamiento automático de la página, en caso

de alguna falla.

Tampoco el no contar con un sistema de almacenamiento externo para realizar respaldos de información y

configuraciones del sistema operativo, en caso de algún siniestro y que permita, a la vez, reducir los costos por la

reinstalación de las aplicaciones y puesta en marcha del servidor.

VI.2 Diagnóstico de la funcionalidad y accesibilidad de los módulos de consulta de información de

la calidad del aire del INECC (Subsistema de Bases de Datos Validadas y Subsistema

SINAICA) y propuesta de mejora.

Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire.

Sistema desarrollado en ambiente Linux, con base de datos PostgreSQL, Apache y Framework CakePHP, las que

son herramientas más recientes y que, trabajando en conjunto, ofrecen una experiencia tecnológica moderna,

actualizada y de multiplataforma estandarizada.

158

Permite realizar las siguientes consultas:

Indicadores relacionados con las Normas Oficiales Mexicanas de la Calidad del Aire (NOM).

Evaluación del cumplimiento de los límites de las NOM.

Distribución de días con calidad del aire buena, regular y mala.

Estadísticas descriptivas.

Información histórica validada horaria y de Muestreos Manuales de Partículas

Características Técnicas de la Aplicación.

Sistema Operativo.

El Sistema Operativo elegido es Linux. La distribución específica que se empleó es Gentoo Linux, sin embargo no

influye en el producto final, ya que no hay ninguna dependencia hacia alguna herramienta específica de la

distribución.

La aplicación no contiene ninguna herramienta, biblioteca o aplicación propietaria, por lo que cualquier sistema

basado en Linux y con la configuración adecuada puede ser empleado para ponerla en operación.

Manejador de Bases de Datos.

Debido a ciertas condiciones que existían dentro del INECC al momento de la definición de requerimientos, se

solicitó el uso de una base de datos libre, la elegida resultó ser PostgreSQL debido a su robustez y flexibilidad, de

esta forma y en términos de funcionalidad, la base de datos libre es más cercana a sistemas comerciales como

Oracle.

Las versiones elegidas para la implementación son de la serie 9. Parte del sistema se desarrolló en un servidor con

el motor versión 9.0 y a través de distintas actualizaciones hasta la versión 9.3 se comprobó la compatibilidad con

versiones previas, sin necesidad de llevar a cabo ninguna modificación al código de PHP o a los dumps de la base

de datos.

La configuración de PostgreSQL únicamente posee la peculiaridad de tener apagada la opción de fsync y los

checkpoints se realizan cada 3 minutos.

Como parte del desarrollo, se hizo uso de funciones de ventana y queries dinámicos con tablas en memoria. Aunque la implementación de estas funciones y queries es propia de PostgreSQL, existen versiones equivalentes en bases de datos como Oracle, lo cual posibilitaría la implementación a partir de ese motor. En el caso de MySQL y SQL Server no existen equivalentes y no es posible migrar la funcionalidad a ese motor sin hacer modificaciones extensivas a la programación del sistema.

Servidor Web

Para el servidor web se empleó Apache yaunque la versión con la que se trabajó inicialmente fue la 2.2.22, se han

hecho pruebas exitosas con la 2.4. Para la correcta operación del sistema,Apache debe tener configurado PHP

como módulo y no como CGI.

159

Dentro de la configuración de Apache, es indispensable que mod_rewrite esté activo para el funcionamiento de

CakePHP. Otras opciones especiales que tienen los sistemas de desarrollo y pruebas son los módulos userdir y

proxy deshabilitados, sin embargo éstos no influyen en ninguna forma sobre la operación de la aplicación.

Framework de Desarrollo.

Como base para el desarrollo de la aplicación se eligió el ambiente CakePHP, que provee un “ambiente de

desarrollo rápido” con conceptos como andamiaje dinámico (scaffolding) para la construcción de interfaces. Dentro

de sus bondades se cuentan los distintos módulos de conexión a diversos motores de bases de datos, así como un

modelo MVC (Modelo-Vista-Controlador), para el desarrollo de aplicaciones altamente administrables y de fácil

mantenimiento.

Algunas otras razones por las cuales se eligió CakePHP, son su licencia MIT y la amplia comunidad de desarrollo

(uso de CakePHP y desarrollo de CakePHP) que ya existen, lo cual garantiza la existencia y mantenimiento del

ambiente a largo plazo.

En el caso de la aplicación, la elección de CakePHP se basa exclusivamente en la organización interna de la

aplicación, ya que, por su naturaleza, no se hace uso extensivo de las ayudas para desarrollo rápido de

aplicaciones. Tampoco se emplean con frecuencia los métodos de extracción y almacenamiento que forman parte

del modelo, sino que se optó por queries directos y optimizados para disminuir la sobrecarga de los métodos y auto-

asociaciones entre los modelos que crea el sistema a partir de las tablas de la base de datos.

Herramienta de Desarrollo.

Como herramienta de desarrollo, se empleó Zend Development Studio. Esta herramienta no influye fuertemente en

el resultado final, más allá de hacer el desarrollo de la aplicación más fluido que otras herramientas. ZDS se basa en

Eclipse que es un IDE muy robusto y de amplio uso.

Revisión de Módulos de Consulta de Información del SINAICA.

Las imágenes que se presentan a continuación fueron extraídas del sitio sinaica.ine.gob.mx, y muestran sus

diferentes secciones y herramientas, las cuales no ofrecen mucha información ni interacción con el usuario.

http://sinaica.ine.gob.mx/

160

Figura VI. 2 Página Principal del Sitio sinaica.ine.gob.mx.

Figura VI. 3 Pantallas de la página sinaica.ine.gob.mx


161

Observaciones generales de la aplicación.

Ventajas.

Las secciones más destacadas del sitio son: La aplicación para generación de reportes de datos históricos que

permite interactuar con el uso de ciertos filtros y la exportación de su salida de información a un formato CVS. Así

como la aplicación para la generación de Rosas de Viento.

Desventajas.

Actualmente el sitio sólo se puede visualizar con el navegador de Mozilla Firefox, el cual pone en desventaja la

portabilidad del mismo y no permite hacer uso de otros navegadores como Chrome o Safari.

No hace uso de nuevas tecnologías que ofrecen una solución más ligera y portable para dispositivos móviles.

No cuenta con una interfaz más versátil al visitante.

No hace uso de redes sociales, canales de difusión de información, herramientas de publicidad en línea y de

manera interna, el análisis del tráfico que tiene el sitio web, con la finalidad de evaluar las visitas a su contenido.

No permite la unificación con otros sistemas de información, debido al sistema operativo y lenguaje de

programación con el que fue creada, ya que la aplicación está embebida dentro del kernel del sistema operativo

Linux, lo cual hace imposible su mantenimiento o adaptación a nuevas necesidades de la institución.

Uso de herramientas para optimización de sitios web.

Se realizó un análisis del sitio web con la herramienta www.woorank.com, teniendo como resultado los siguientes

puntos a considerar:

Prioritario

Personalizar las páginas de error 404.

Visitantes

Nivel de visitas bajo.

El impacto en redes sociales es mínimo.

No se cuenta con el uso de la herramienta Google Analytics.

Móviles

El sitio no está optimizado para dispositivos móviles.

No cuenta con CSS, para móviles.

http://www.woorank.com/

162

A continuación se presentan algunas imágenes como resultado del uso de la herramienta.

Manejo de Tecnologías.

Redes Sociales.

Visitantes.

Figura VI. 4 Resultado de la Herramienta para la Evaluación del Sitio. Elaboración propia.

163

Propuesta de Mejora.

En base al análisis realizado sobre el sitio web sitio sinaica.ine.gob.mx, en cuanto a procesamiento y publicación de

información, se propone sustituir la aplicación actual, a continuación se describen los elementos principales que se

proponen considerar para un nuevo sistema de información.

Desarrollo de Aplicación para Estaciones de Monitoreo.

Extractor de información de estaciones de monitoreo. Desarrollar un extractor de información para hacer una

conexión más sencilla entre estaciones de monitoreo y los servidores. De esta forma los envíos serán en un formato

más estandarizado, mejorando así la interpretación del lado del servidor.

Sistema Integral de Información.

Módulo de Administración. Contar con un sistema de administración, que tenga el control de las estaciones de

monitoreo, mensajes, validaciones, reportes, graficas, así como toda la información de utilidad para el usuario.

Sistema de administración.

Control de estaciones por ciudades.

Control de usuarios.

Control de pronósticos.

Control de mensajes.

Validación de contaminantes.

Administración de reportes.

Módulo de manejo de información para cada Red de Monitoreo.

Módulo para el manejo de información de Redes Manuales.

Consulta de Base de Datos Históricos.

Conexión con el sistema de indicadores.

Generación de archivos de datos para compartición de información con AIRNOW.

Modulo para el público en general.

Contar con un módulo de información al público en general que permita la visualización de los datos horarios de

contaminantes y variables meteorológicas, que conceda la búsqueda de una fecha específica. Además de incluir la

generación de gráficas para diferentes contaminantes.

Mostrar un Mapa de Monitoreo de la Red Manual y Automática donde se despliegue la ubicación de la Estación de

Monitoreo y la visualización de los datos horarios de los diferentes parámetros.


164

Sistema de Consulta.

Red manual.

Red automática.

Pronósticos.

Variables meteorológicas.

Datos horarios.

Gráficas.

Desarrollo de aplicación para dispositivos móviles.

Al identificar el sistema el acceso proveniente de un dispositivo móvil (Tablet, Smartphone), se desarrollará un

módulo para usuarios y administradores.

II. Aplicación móvil para administradores.

Administración de reportes.

Control de pronósticos.

III. Aplicación móvil para usuarios.

Variables meteorológicas.

Datos horarios.

Gráficas.

Desarrollo de aplicación para la administración y seguimiento de fallas de estaciones de monitoreo.

Desarrollar un módulo para atención de fallas en las estaciones de monitoreo que permita tener un antecedente de

los problemas con los equipos analizadores, datalogger e infraestructura tecnológica.

El valor estimado para el desarrollo, considerando costos del centro del país a enero del 2014, es de $2,000,000.00

(Dos Millones de Pesos)aproximadamente.

Tecnologías sugeridas para la aplicación.

Se propone que sea desarrollado con herramientas de vanguardia y de alto grado de seguridad informático. Que

dichas herramientas trabaean en conjunto para poder ofrecer una experiencia tecnológica moderna, actualizada y

multiplataforma estandarizada.

PHP: es un lenguaje de programación de uso general de código del lado del servidor, originalmente diseñado

para el desarrollo web de contenido dinámico.

JavaScript: es un lenguaje de programación interpretado, dialecto del estándar ECMAScript. Se define como

orientado a objetos, basado en prototipos, imperativo, débilmente tipiado y dinámico.

165

CSS: Las hojas de estilo en cascada (Cascading Style Sheets o sus siglas CSS), hacen referencia a un lenguaje

de hojas de estilos, usado para describir la presentación semántica (aspecto y formato) de un documento escrito

en lenguaje de marcas.

SQL Server: Es un sistema para la gestión de bases de datos producido por Microsoft basado en el modelo

relacional.

jQuery:es una biblioteca de JavaScript que permite simplificar la manera de interactuar con los documentos

HTML, manejar eventos, desarrollar animaciones y agregar interacción a páginas webcon la técnica AJAX.

Google APIs:Es un servicio que permite que los desarrolladores busquen y manipulen información de la web de

una manera rápida y sencilla. Los desarrolladores escriben programas que se conectan de forma remota al

servicio de Google, vía SOAP, para el intercambio de información.

Python: Es un lenguaje de programación interpretado que contiene una sintaxis muy limpia y un código más

legible, permitiendo por medio de módulos la interacción de E/S de archivos, llamadas a sistema, sockets e

interfaces GUI.

JSON:Es un formato ligero para intercambió de datos, además de ser un subconjunto de la notación literal de

objetos de JavaScript que no requiere uso de XML.

VI.3 Integración de bases de datos validadas al 2013, en un Sistema de Información de Bases de

Datos Históricas para la Generación del Almanaque de Calidad del Aire.

Definición de validación de datos.

Es el proceso donde los datos son verificados y aceptados o señalizados, para un análisis posterior con los

responsables de las redes de monitoreo, de acuerdo a sus bitácoras.

Algunas de sus características.

Se realiza de manera periódica.

Se aplica sobre una base de datos.

Se aplica de manera sistemática.

Usa criterios de validación establecidos.

Procedimiento para la validación de datos realizado por el INECC.

166

El procedimiento de validación de datos realizado por el INECC, consta de las siguientes tres etapas:

Limpieza de datos.

Eliminar valores etiquetados como no válidos, de acuerdo con las banderas asignadas por los sistemas de

adquisición de datos de los analizadores. Por ejemplo, se colocan banderas a los datos, he aquí algunas razones:

por fallas en el sistema eléctrico o de comunicación, por anomalías en los equipos de medición y por la calibración o

mantenimiento de los equipos de medición.

Eliminar datos negativos o nulos: Estos datos se consideran no válidos, pues la mayoría de los equipos de

monitoreo cuentan con límites inferiores de detección que son mayores a cero.

Identificación de datos extremos y comportamientos anómalos

Identificación de los datos que presentan un comportamiento diferente del patrón típico temporal y estacional de los

contaminantes atmosférico, este procedimiento incluye la elaboración de:

Gráficas de series de tiempo horarias de todo el año, para identificar valores extremos y valores pegados (es

decir registros con valores iguales en cuatro o más horas consecutivas), que son marcados para verificarlos con

los responsables de las redes.

Gráficas de comportamiento del contaminante en el tiempo (en cada una de las horas del día, en cada uno de

los días de la semana y en los meses del año). En estas gráficas se verifica, visualmente, la continuidad y

tendencia de cada uno de los contaminantes con referencia a su comportamiento típico.

Verificación de la validez de los datos sospechosos.

Una vez identificados los datos extremos y/o anómalos, se realiza una consulta directa con los responsables de las

redes, quienes cuentan con las bitácoras de operación de los equipos de medición, cuyos registros se utilizan para

validar o invalidar los datos, cuando se sospecha de su veracidad. Con ello se dictamina su validez.

167

Esquema para la validación de datos.

Figura VI. 5 Esquema para la validación de datos. INECC 2014.

Base de datos de

las redes de

monitoreo

¿Las banderas

indican dato

inválido?

N

¿Datos <= 0?

N

¿Datos fuera del

patrón típico?

N

¿Datos

constantes por

4 o más

horas?

¿Las redes de

monitoreo locales

los consideran

válidos?

Se eliminan

los datos de

Base de

datos limpia

NSí

Sí

Sí

Sí

Sí

N

168

Integración de las bases de datos para su validación.

Hoy en día el INECC recibe, de las siguientes Redes, las bases de datos en archivos con diferentes formatos para la

Generación del Informe Nacional de Calidad del Aire:

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Ciudad Juárez.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Ciudad Chihuahua.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de Celaya.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico del Valle de México.

Red Automática de Monitoreo Ambiental de Guadalajara.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de Irapuato.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de León.

Sistema Integral de Monitoreo Ambiental de Monterrey.

Red Automática de Monitoreo Ambiental de Mexicali.

Estación de Monitoreo de Rosarito.

Red Automática de Monitoreo Ambiental de Salamanca.

Estación de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de Silao.

Estación de Monitoreo de Tecate.

Red Automática de Monitoreo de la Ciudad de Tijuana.

Red Automática de Monitoreo Ambiental del Valle de Toluca.

De acuerdo a lo manifestado por personal del INECC, para 2014 se pretende que las Redes de Monitoreo que se

enlistan a continuación envíen su información y se incorporen a la Base de Datos Nacional que genera este Instituto:

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Hidalgo.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Morelia.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Aguascalientes.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de San Luis Potosí.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Tabasco.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Mérida.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Querétaro.

169

Algunos ejemplos de los formatos recibidos por las Redes de Monitoreo.

Archivos XLS, versión 1.

Figura VI. 6 Archivo XLS versión 1. INECC 2014.

El formato de los archivos sigue el criterio de manejar a nivel columna los contaminantes criterio y las variables

meteorológicas y, a nivel renglón, los datos horarios.

Las Redes que siguen éste criterio son:









170

Las Redes de Monitoreo elaboran sus bases de datos, separando la información de sus diferentes estaciones de

monitoreo en hojas o en archivos de Excel, excepto la Red de Monitoreo de Monterrey, que maneja todo en una sola

hoja de trabajo. Por ello es necesario unificar este formato a fin de que todos los SMCA manejen una mismahoja.

Proceso seguido en el INECC para la recepción y validación de información.

Hasta los primeros meses de 2014, el INECC realizaba la validación de datos cada año para la generación del

Informe Nacional de Calidad del Aire. Para ello solicitaba y recibía diferentes tipos de archivos de los SMCA del país,

los cuales eran procesados mediante diversas herramientas para leer su contenido y ajustar a un formato donde se

pudiera llevar a cabo la validación.

Las herramientas con las que contaba el INECC para validar los datos eran:

Generación de Macros en Excel.

Archivos de procesamiento de información (Script), programados en paquete estadístico de código libre R.

Herramientas de conversión de archivos PDF a texto.

Lo anterior tenía como desventajas:

Pérdida o daños de archivos.

Tiempo de espera para el procesamiento de la información.

Lectura de información propensa a errores debido a la diversidad de archivos con estructura interna diferente.

Duplicidad de información.

Procesamiento y validación de la información sobre los archivos de datos.

Dificultad para la consulta de información de años anteriores.

Dificultad para el análisis y generación de gráficas en el cruce de información de más de un contaminante o

estación de monitoreo.

La información recibida, una vez que se valida, se importa al Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de

Calidad del Aire, la cual es una aplicación interna del INECC. El proceso de importación de datos al sistema antes

mencionado se realiza mediante archivos de texto, los cuales se pasan a formato de Excel, lo que requiere de

inversión de tiempo para su creación y aumenta la posibilidad de tener errores,debido a que se genera un archivo

por contaminante que contiene internamente los datos validados para cada una de las estaciones que conforman el

SMCA.

Propuesta de unificación de recepción de bases de datos.

Como parte de la contribución del presente proyecto y debido a la gran cantidad de archivos recibidos y sus

diferentes variantes de manejo de la información y formatos, además del tiempo invertido para su procesamiento y

validación, se implementó un formato único de recepción de bases de datos, con los siguientes lineamientos.

171

Nombre del archivo:

En el caso del monitoreo automático, el formato del nombre de archivo se consideró de la siguiente manera:

[Contaminante]-[año]-[red].csv

En el caso del monitoreo manual, el nombre de archivo se estableció de la siguiente manera:

[Contaminante][año]-[red].csv

La diferencia es el “-“que identifica el tipo de monitoreo, entre el nombre del contaminante y el año, donde:

Contaminante = CO, NO2, O3, PM10, PM2.5 o SO2

Año = 2012, 2013, etc., se especifica numéricamente y a cuatro dígitos.

Red = se indica a partir de identificadores cortos de la base de datos, tales como CMX, GDL, MTY,

TIJ, etc.

Tabla VI. 3 Identificadores de las Redes de Monitoreo en el SCICA. INECC 2014.

Identificador Red de monitoreo CJU Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Ciudad Juárez CLY Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de Celaya CMX Red Automática de Monitoreo Atmosférico del Valle de México DGO Red de Monitoreo Atmosférico del estado de Durango GDL Red Automática de Monitoreo Ambiental de Guadalajara HGO Red de Monitoreo Atmosférico del Estado de Hidalgo

IRP Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de

Irapuato LEON Red Automática de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de León MTY Sistema Integral de Monitoreo Ambiental de Monterrey MXC Red Automática de Monitoreo Ambiental de Mexicali PUE Red Estatal de Monitoreo Ambiental del Estado de Puebla ROS Estación de Monitoreo de Rosarito SAL Red Automática de Monitoreo Ambiental de Salamanca SIL Estación de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de Silao SLP Red de Monitoreo Atmosférico de San Luis Potosí TAB Red de Monitoreo Atmosférico de Tabasco Tecate Estación de Monitoreo de Tecate TIJ Red Automática de Monitoreo de la Ciudad de Tijuana TLC Red Automática de Monitoreo Ambiental del Valle de Toluca

Para la construcción del archivo, se tomó en cuenta el que todas las fechas deben estar dadas en formato ISO

“AAAA-MM-DD”, que al ser un estándar internacional evita que se presente cualquier confusión respecto al orden de

los campos. Para el manejo de las horas, se estableció un formato de 1 a 24 o de 0 a 23 horas, de acuerdo a como

se envíen los datos por cada una de las redes.

172

De igual forma se definió que el primer renglón del archivo debería contener encabezados. Las primeras dos

columnas corresponderían a la fecha (A) y a la hora (B), a partir de la tercera columna (C) se incluirían los

identificadores de las estaciones,mismos que deberán corresponder también con los de la base de datos (Ver el

listado de Estaciones). El separador de campos más idóneo en el archivo csv fue pipes (|).

Los lineamientos anteriormente descritos fueron tomados de la conformación del archivo para la migración de

información al Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire,que en base al análisis realizado a

los diferentes formatos recibidos, fue el más adecuado para obtener los siguientes beneficios:

Creación y manejo de un archivo unificado de recepción de base de datos a nivel nacional.

Creación de un solo proceso de extracción de datos.

Realizar la importación del contenido del archivo unificado a una base de datos relacional para su uso posterior.

Soporte de información para el funcionamiento de una aplicación de prevalidación de datos automática.

Fuente de insumo para el Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire.

Disminución de tiempo en el procesamiento y validación de información para la generación de indicadores y el

Informe Nacional de Calidad del Aire por parte del personal de INECC.

Fuente de insumo para el sistema AIR-NOW, en caso de que se brinde acceso a dicho Sistema a las Redes de

Monitoreo para realizar validaciones.

Aplicación de pre validación de datos automática.

Como valor agregado al proyecto se desarrolló el sistema automático de pre validación de datos, con la finalidad de

dejar una herramienta útil que permita tener información más oportuna.

Para el desarrollo del Sistema de Validación, lo primero que se hizo fue consultar la Norma NOM-156, en la cual se

establecen los lineamientos para el establecimiento y operación de Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire y

se define como un proceso para determinar la calidad analítica de un conjunto de datos, de acuerdo con las

necesidades particulares del Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire y de su Plan de Aseguramiento de

Calidad.

Con el sistema se realiza un manejo de datos-limpieza, verificación y validación, mediante procedimientos

estadísticos para identificar aquellos datos que podrían no corresponder a mediciones reales y que se generan

periódicamente a partir de los reportes de la calidad del aire.

Desarrollo de aplicación automática.

El objetivo de este desarrollo esel de analizar, crear e implementar una aplicación que contenga y aplique todos los

criterios de limpieza, prevalidación de datos de toda la información recibida de los SMCA del país, y que permitirá la

creación de diferentes consultas y gráficas para llevar a cabo un análisis más profundo de la información y que

pueda ser operada por el personal de INECC.

173

La aplicación se desarrolló con herramientas de vanguardia y de alto grado de seguridad informática que, trabajando

en conjunto, ofrecen una experiencia tecnológica moderna, actualizada y multiplataforma estandarizada.

Las ventajas de esta aplicación serán las siguientes:

Contar con una base de datos segura y única de almacenamiento de datos crudos y validados.

Integridad de la información

Reducción del tiempo de procesamiento, análisis y validación de datos

Definición y asignación de banderas durante el proceso de validación de datos

Elaboración de estadística descriptiva y gráficas para identificar la estructura, el patrón de los datos y anomalías

potenciales.

Verificar relaciones entre contaminantes y variables meteorológicas.

Interconexión con el sistema de consulta de datos e indicadores de la calidad del aire, mediante

servicios web o, en su defecto, la creación de manera automática del archivo de importación de datos.


Aplicación Web totalmente administrable por el usuario final y basada en el cumplimiento de la norma NOM-156

para el análisis y procesamiento de información.

Con el desarrollo del sistema se dio seguimiento y supervisión constante, por parte de personal del INECC

involucrado en los diferentes módulos, por lo que fue validado y aprobado.

Asimismo se comenta que se desarrolló una aplicación para facilitar las tareas de recepción y validación de datos,

con la finalidad de estandarizar el formato de recepción considerando:

1) Fase de análisis.

En conjunto con el personal del INECC se llevaron a cabo diferentes reuniones de trabajo,a fin de analizar el flujo de

los datos desde en el formato en el que se reciben los archivos de los SMCA, su proceso de lectura, limpieza,

análisis y validación. Una vez comprendido lo anterior, se presentó el siguiente diagrama donde se incluyen las

tecnologías utilizadas para su automatización.

Figura VI. 7 Diagrama creado en base al análisis del proceso actual y su automatización. Elaboración propia.

174

2. Fase de diseño

Una vez concluida la fase de análisis, se presentaron los módulos principales contenidos en la aplicación, prototipo

de pantallas y diseño de la base de datos.

Módulos principales de la aplicación:

Administración de catálogos.

Importación y exportación de datos.

Validación de contaminantes.

Análisis de contaminantes relacionados.

Generación de gráficas.

Es menester mencionar que los módulos descritos, fueron debidamente validados por el personal del INECC antes

de comenzar su programación.

A continuación se presentan los módulos como se aprecian en página web disponible en la siguiente dirección:

http://sivad.inecc.gob.mx

http://sivad.inecc/

175

Figura VI. 8 Diagrama de base de datos relacional de la aplicación.

Fase de desarrollo e implementación.

En base a la generación de los prototipos y la retroalimentación obtenida de su diseño, contenido y funcionalidad de

la aplicación, durante la fase de desarrollo e implementación se realizó lo siguiente:

Desarrollo de la aplicación basado en las experiencias obtenidas de los prototipos.

Pruebas de la aplicación por parte de especialistas, en términos de usabilidad, funcionalidad y eficiencia.

Pruebas de la aplicación por los usuarios finales para obtener su valoración, con la finalidad de cubrir sus

necesidades.

Elaboración de todas las guías y manuales técnicos y de usuario, los cuales se hicieron durante la fase de

desarrollo.

176

A continuación se describe el funcionamiento general de la aplicación:

Figura VI. 9 Módulos contenidos en la aplicación.

En seguida se describe el funcionamiento y contenido de cada módulo.

a) Módulo de administración.

Su función es el mantenimiento de los principales catálogos de la aplicación, así como permitir la importación de

información de las diferentes SMCAmediante el uso de un formato único de recepción.

Incluye además un módulo para exportar la información validada al sistema de indicadores, en un formato

establecidoy una sección para hacer modificaciones a los registros de contaminantes, variables meteorológicas y las

banderas de validación que se tienen ya en la base de datos.

b) Módulo de validación.

Su función es realizar la prevalidación automática de los diferentes contaminantes y variables meteorológicas,

además de realizar diferentes consultas y gráficas en base al criterio del personal encargado de revisar los datos.

Se tiene además la posibilidad de poder exportar a Excel la información presentada, para un análisis más detallado.

Dentro de este módulo se ocupan los siguientes filtros principales:

Fechas inicial y final.

Sistemas de Monitoreo de Calidad del Aire (SMCA).

Estación de Monitoreo.

Contaminante o variable meteorológica a validar.

c) Módulo de análisis.

177

Su función es analizar y validar de manera conjunta los casos para los contaminantes PM10y PM2.5 y para los

casos de los contaminantes NOX, NO2y NO. Además de realizar diferentes consultas y gráficas en base al criterio

del personal encargado de revisar los datos, teniendo también la posibilidad de poder exportar a Excel la

información presentada para un análisis más detallado.

Estos son losfiltros principales que se ocupan dentro de este módulo:


Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire (SMCA).


En algunas consultas y durante el análisis de los contaminantes anteriormente descritos, se permite visualizar el

comportamiento de la información mostrando todas las estaciones de monitoreo del SMCA.

d) Módulo de gráficas

Permite la generación de diferentes gráficas para cruzar información de diferentes contaminantesy variables

meteorológicas.

Los filtros principales que se ocupan dentro de este módulo son estos:


Sistema de Monitoreo de Calidad del Aire (SMCA).


Contaminante o variable meteorológica.

e) Generalidades de la aplicación.

En base, la información obtenida del proceso de importación, que es considerada como cruda, se almacena en la

base de datos y se deja como antecedente de la recepción de la misma.

Durante el proceso de análisis y validación, los cambios que va sufriendo la información se guarda como historial en

la misma base de datos.

Una vez validada la información ya no se puede modificar y sólo está disponible para generación de consultas y

gráficas con opción de exportación a Excel o PDF.

178

Productos entregados.

En el anexo V.3 se hace entrega de:

DVD que contiene:

1. Código fuente del proyecto desarrollado en PHP.

2. Archivo con la estructura de la base de datos de MYSQL.

3. Diccionario de datos.

4. Diagramas E-R.

5. Diseño de pantallas.

6. Diagrama de procesos.

7. Bitácoras de pruebas de rendimiento del sistema.

Carta de garantía del proyecto.

Manual de usuario.

Manual para técnicos.

El alcance de la carta de garantía del proyecto es que, en caso de que durante su operación se detecten problemas

técnicos o de funcionalidad del sistema, el prestador de servicios que se compromete a dar 6 (seis) meses de

garantía en el producto entregado.

Consideraciones técnicas de la aplicación.

Manejador de base de datos.

En base al análisis de la información que se recibió de las SMCA y con la finalidad de hacer más flexible la

aplicación, se decidió crear diferentes tablas, índices, vistas y funciones para el manejo de los datos, ya que en el

esquema presentado, se construyen de una manera más rápida algunos filtros y listas de selección dentro de la

aplicación.

Diseño de tablas.

Se diseñó una tabla para cada contaminante o variable meteorológica, donde se almacena la información leída de

los archivos provenientes de las SMCA, y una vez que entra en proceso de validación, se va generando un historial

del registro con su respectiva asignación de bandera, con la finalidad de ser usado para la creación de diferentes

reportes o gráficas.

179

Creación de índices.

Teniendo en consideración la cantidad de información que almacenara la base de datos y con la finalidad de que la

aplicación de validaciones no se vea afectada a la hora de realizar algunos procesos de consulta, se diseñaron y

crearon índices para reducir los tiempos de espera en base a fecha, hora y estación de monitoreo que hasta el

momento se tienen considerados como llaves de búsqueda.

Creación de vistas y funciones de usuario.

Hay muchas de las consultas que son demasiado recurrentes dentro de la aplicación de validaciones y que

conllevan en la base de datos el extraer información de diversas tablas de una manera muy repetitiva y con

diferentes filtros, es por eso que se implementó el uso de las vistas, con la finalidad de hacer más eficiente el

proceso de programación.

Para el caso de la creación de las funciones de usuario, las cuales son utilizadas para la realización de cálculos

matemáticos durante el proceso de consulta de información. Algo muy semejante a las macros creadas en Excel,

por poner un ejemplo.

Técnicas y herramientas de desarrollo.

Durante la fase de programación se emplearon diversas clases con la finalidad de reutilizar código fuente y facilitar

tareas como la de exportación a Excel, así como el manejo de un archivo de configuración donde están todas las

generalidades para el funcionamiento de la aplicación como por ejemplo: Los parámetros de conexión a la base de

datos, validaciones y filtros de consultas, por citar algunos.

Además de hacer uso de herramientas que permitan mayor seguridad del paso de parámetros y envío de

información entre la aplicación y la base de datos. Así como también presentar una interfaz más amigable al usuario

al momento de interactuar con el sistema de validaciones.

Por último se utilizó la Metodología de Desarrollo en Cascada, la cual comprende los siguientes pasos ya realizados

Análisis de requerimientos

Diseño de la aplicación

Desarrollo

Implementación y mantenimiento

180

Proceso de importación de información al sistema de validaciones.

Para la construcción de la base de datos de la aplicación se realizó la migración de información de los siguientes

SMCA:







Red Automática de Monitoreo Ambiental de Mexicali.

Estación de Monitoreo de Rosarito.



Estación de Monitoreo de Tecate.

Red Automática de Monitoreo de la Ciudad de Tijuana.

Red Automática de Monitoreo Ambiental del Valle de Toluca.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Morelia.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Aguascalientes.

Red Automática de Monitoreo Atmosférico de Mérida.

Desarrollo de extractores de información.

En base al análisis de la información contenida en los archivos, se desarrollaron las diferentes aplicaciones para la

extracción de información y exportación a la base de datos de la enorme variedad de archivos recibidos, mismas

que fueron desarrolladas en lenguaje de programación PYTHON.

Se eligió Python por ser un lenguaje fácil de programar y con una sintaxis muy entendible que permite hacer uso de

módulos ya existentes de lectura de archivos de Excel y conexión a diversas bases de datos como MYSQL. Además

de su portabilidad, ya que es un lenguaje multiplataforma que puede ejecutarse en ambientes Windows, Mac OS Xy

Linux.

181

VI.4 Propuesta para la integración y optimización de los Módulos de los Sistemas de Información

de Calidad del Aire con los que cuenta INECC, y su interacción con el AirNow.

Interconexión de los sistemas de información.

Debido a la diversidad de base de datos y herramientas de desarrollo de las aplicaciones anteriormente descritas,

nuestra sugerencia para la interconexión entre los sistemas es la de utilizar Servicios Web que requieran un

conjunto de protocolos y estándares, que sirven para intercambiar datos entre distintas aplicaciones desarrolladas

en lenguajes de programación diferentes y ejecutadas sobre cualquier plataforma.

Algunas ventajas de los servicios Web.

Aportan interoperabilidad entre aplicaciones de software, independientemente de sus propiedades o de las

plataformas sobre las que se instalen.

Los servicios Web fomentan los estándares y protocolos basados en texto y hacen más fácil el acceder a su

contenido y entender su funcionamiento.

Infraestructura sugerida para la interacción de los sistemas.

Un punto importante a considerar, es la infraestructura requerida para soportar los diferentes sistemas de

información que actualmente tiene el INECC, además de contar con el personal técnico capacitado para administrar

el centro de datos que contenga los siguientes elementos básicos.

Elementos del Centro de Datos.

Tabla VI. 4 Fuente de información propia, elementos básicos de un Centro de Datos.

Cantidad Equipo / Software Descripción

1 Enclosure. Enclosure para 14 Servidores

4 Servidores Blade. 2 Procesadores 3GHz, memoria RAM de 128GB, 2discos duros de 300GB, tarjeta de red

Ethernet de 2 puertos de 1 a 10GB C/U.

1 Aire acondicionado de precisión.

Unidad de 3 toneladas que permita un enfriamiento uniforme dentro del RACK ajustando

la velocidad en ventiladores y compresor, teniendo una nivelación de enfriamiento y

reducción de los consumos de energía.

1 Sistema de baterías. UPS 30 KWA On Line Trifásico con batería de respaldo y regulación de voltaje, onda

senoidal pura, con tiempo derespaldo escalable.

1 Unidad de almacenamiento. NAS Solution, 10 TB, tarjeta de red Gigabit Ethernet, Protocolos de Red SMB, NFS, FTP,

modos de RAID 0,1,5.

4 Sistema operativo para servidor. Licencia de Windows Server Datacenter Enterprise de 64 bits. 1 Base de datos. Licencia de SQL Server a 64 bits Enterprise . 5 Licencias CAL. Utilizadas para realizar la conexión entre las aplicaciones y la base de datos SQL. 4 Licencia antivirus. Licencia de antivirus para protección de los servidores base. 1 Software de virtualización. Licencia de VMware v Sphere Enterprise Para 8 Procesadores. 1 Enlace de Internet. Enlace a 10 Mb tecnología Fast Ethernet.

182

Ventajas de Esta Solución.

Tener un mejor control de los servidores base que serán utilizados para realizar la virtualización, con la posibilidad

de tener hasta 15 servidores, mediante el uso de la herramienta VMware vSphere para montar diferentes

aplicaciones. Además de contar con una unidad de respaldo para el almacenamiento de archivos de configuración y

datos.

La licencia de Windows Server Datacenter, permitirá soportar entornos de servidores virtualizados, en gran medida

donde se puede hacer una copia de algún servidor, proporcionando una mayor recuperación de desastres y alta

disponibilidad, además de contar con las siguientes tareas:

Ejecutar varias funciones de servidor y diferentes sistemas operativos en un servidor único.

Reducir la cantidad de hardware necesario para ejecutar cargas de trabajo de servidor.

Reducir al mínimo el tiempo que se necesita para configurar el hardware, el software y reproducir ambientes de

prueba.

El contar con un sistema de baterías y aire acondicionado de precisión permite mantener la infraestructura libre de

sobrecalentamiento o problemas de hardware que conllevenpérdida de información y tiempos muertos en la

publicación de datos, además de la contratación de un enlace dedicado de internet simétrico con alta disponibilidad

y un soporte continuo e inmediato en caso de fallas, que permita mantener el sitio en línea las 24 horas los 365 días

del año.

Contenido del sistema integral de información.

En base a las reuniones con los líderes de los sistemas de información del INECC,se plantea el siguiente contenido

del sistema, con la finalidad de integrar una aplicación para quienes toman las decisiones y donde se consideren los

siguientes aspectos:

Módulo de administración.

Módulo de generación de reportes, gráficas e indicadores.

Módulo de información para directores de área.

Módulo de información para encargados de las Redes de Monitoreo.

Módulo de información para el personal técnicodel INECC.

La finalidad de implementar un sistema de información integral en el INECC, es unificar la información dispersa de

los sistemas informáticos, para evitar la duplicidad y desactualización de la misma, considerando que hoy en día es

importante contar con sistemas integrales de información que permitan hacer uso de las tecnologías de la

información y las comunicaciones, a fin de centralizar los datos que generan los diferentes áreas dentro de las

organizaciones. Permitiendo con ello cubrir los siguientes aspectos:

Almacenamiento centralizado de datos,

Interacción social.

183

Gestión del conocimiento.

Toma de decisiones.

Difusión de información.

Seguimiento de Indicadores.

Gestión de procesos.

Tecnologías que se pueden utilizar para lograr la interconexión de los sistemas

XML-RPC es un protocolo de llamada a procedimiento remoto que utilizar XML para codificar los datos y HTTP como

protocolo de transmisión de mensajes. Permite la interoperabilidad entre aplicaciones escritas en distintos lenguajes y

ejecutadas en distintas plataformas. Entre los lenguajes que tienen implementación de XML-RPC destacan: Microsoft

.NET y PHP.

SOAP (Simple Object Access Protocol) es un protocolo estándar basado en XML-RPC. Al igual que su predecesor,

utiliza XML para codificar los datos y HTTP como protocolo de transmisión de mensajes. Permite la interoperabilidad

entre aplicaciones escritas en distintos lenguajes y ejecutadas en diversas plataformas. Es uno de los protocolos más

utilizados para la implementación de Web Services. Dispone de técnicas para incorporar seguridad basada en

certificados digitales, conexiones seguras, cifrado, etc.

Elementos que contienen los sistemas de información existentes útiles para la interconexión

El Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), es un programa que reúne los datos

generados por las principales redes automáticas de monitoreo atmosférico de la República Mexicana.

Elementos a utilizar de la aplicación:

Generación de promedios móviles.

Consulta de datos pre validados.

o Horarios.

o Minutales.

Gráficas que muestren el comportamiento de contaminantes y variables meteorologicas.

Mapa interactivo que muestre la conexión y estatus de envio de todas las estaciones de los SMCA.

El Sistema de Consulta de Datos e Indicadores de la Calidad del Aire permite realizar diversas consultassobre datos

previamente validados.

Elementos a utilizar de la aplicación:

Indicadores relacionados con las normas oficiales mexicanas de la calidad del aire (NOMs).

184

o Evaluación del cumplimiento de los límites de las NOMs.

o Distribución de días buenos regulares y malos.

Estadísticas descriptivas.

Información histórica validada horaria y de muestreos manuales de partículas.

Los seis contaminantes criterio a incluir son: partículas suspendidas PM10 y PM2.5, ozono, bióxido de azufre (SO2),

monóxido de carbono (CO) y bióxido de nitrógeno (NO2).

El Sistema de inventario de Estaciones de Monitoreo de la Calidad del Aire que lleva todos los aspectos en materia

de equipamiento, parámetros de medición, mantenimiento y seguimiento de fallas de todos los SMCA.

Información a utilizar de la aplicación:

Información administrativa, financiera y plantilla del personal de los SMCA.

Inventario de estaciones de monitoreo de los SMCA.

Inventario de equipos y parámetros de medición.

Seguimiento con visitas y calibraciones a las estaciones de monitoreo de los SMCA.

Seguimiento de fallas de los equipos de las estaciones de monitoreo de los SMCA.

Ubicación geográfica de las estaciones de monitoreo.

AIRNow, es una plataforma para la gestión de los datos de monitoreo atmosférico, con la capacidad de pronosticar

la calidad del aire.

Hasta el momento, la única manera de insertar información a la aplicación, es mediante el uso de archivos de texto

con el formato AQCSV (de valores de la calidad del aire separados por comas) la cual permitirá que el AIRNow-I

Data Management System (DMS)procese los datos recibidos.

El formato AQCSV contiene los siguientes elementos:

Normas ISO

o Código del país

o Fecha y hora

Con base en el Sistema de Calidad del Aire (AQS) de la EPA

o Código de parámetros

o Códigos unitarios

Respaldos para

o Códigos cualificadores del AQS

o Información de localización

Latitud y longitud

Elevación y datos GIS

185

o Códigos de métodos

o Características de desempeño de medición

o Valor e incertidumbre

Una vez que la información es procesada, el modulo AIRNow-I Information Management System (IMS) ejecuta

diversas tareas para generar los siguientes productos, los cuales serán utilizados para la interconexión:

Mapas codificados por color, mapas animados, mapas de puntos de colores y mapas del sitio de monitoreo.

Archivos y servicios que permitan un fácil intercambio y visualización de la información.

VI. 5 Diagnóstico de la infraestructura actual del INECC para la implementación de un Sistema

Integral de Información.

Como parte de las acciones consideradas en el proyecto, se realizó el diagnóstico de la infraestructura con la que

actualmente cuenta el INECC, la que da soporte,no sólo a los sistemas de información antes descritos, sino a un

cúmulo de 50 aplicaciones que trabajan en diferentes sistemas operativos y almacenan información en diferentes

gestores de bases de datos.

En este sentido, a continuación se presenta el resultado del diagnóstico, considerando la infraestructura y el

licenciamiento.

a) Infraestructura.

Centro de Datos.

De acuerdo a la revisión realizada los días 21 y 22 de enero del 2014, y considerando lo establecido en el estándar

ANSI/TIA-942 TelecommunicationsInfrastructure Standard for Data Centers, se observa lo siguiente:

1. El espacio actual donde se ubica el centro de datos es inaccesible por la parte trasera de los racks y gabinetes,

es necesario una reorganización del centro de datos.El acceso no cuenta con las medidas para entrada y salida

de equipos ni para emergencias.

2. El piso no es el adecuado para el centro de datos, se deben de proteger los equipos contra descarga eléctrica y

electrónica (antiestática), adecuar con losa el techo y muros con pintura contra fuego, al igual que los sellos en

juntas y pasos.

3. El aire acondicionado no es de precisión, es sólo un aire para enfriar un cuarto; actualmente está enfriando el

pasillo caliente, es decir, el aire por recomendaciones y norma se instala en pasillo frio, ya que los equipos toman

el aire frio frontal y echan el aire caliente por la parte trasera. Deficiente en su instalación hidráulica y eléctrica.

http://www.tiaonline.org/

186

4. El sistema de cableado estructurado que se tiene es obsoleto, sin organización ni identificación, sin canalización,

además se combina cableado de red con eléctrico.

5. Los enlaces de cableado entre gabinetes se encuentran sin identificación ni protección.

6. El sistema eléctrico actual está fuera de norma y recomendaciones y es muy probable que esté desbalanceado

en tableros; está sobrecargado en algunas fases, hay muchos tableros eléctricos,existe cableado sin

canalización. Además, la infraestructura eléctrica no es tan tolerante a la falla.

7. Los Gabinetes están sin paredes laterales, esto genera que el aire caliente se extienda por todo el local.

8. No se tiene un sistema de seguridad, es decir, control de acceso, CCTV, detección, prevención y extinción de

incendios, tampoco monitoreo ambiental del espacio.

9. Se observó que tienen una gran cantidad de los CPU funcionando como servidores y que albergan entre 40 y 50

sistemas de información en sus diferentes variantes de bases de datos como: Mysql, Postgres, Oracle y que en

conjunto generan una gran cantidad de calor y un alto consumo de energía eléctrica.

10. Algunos sistemas, no cuentan con respaldo de información automática, ya que es realizado por el personal de

tecnologías de forma manual e implementando soluciones de código libre.

11. Los pocos servidores de datos no están debidamente montados en racks que permitan una fácil administración y

mantenimiento.

12. No se cuenta con una garantía extendida de servicio en sitio para el intercambio de piezas, en caso de una falla

física para el caso de servidores y reemplazo en equipo activo.

13. En caso de alguna falla,no se cuenta con la instalación de un servidor secundario, con iguales o mejores

características, para realizar una replicación de información y re direccionamiento automático de la página.

Personal.

En relación al PERSONAL con el que se cuenta para soporte de servicios de informática, se observa lo siguiente:

1. El Personal para atención a usuarios es insuficiente, ya que tan sólo en 4º. piso hay nada más dos personas de

soporte para atender a más de 60 usuarios.

2. No se cuenta con personal específico para administrar el centro de datos en cuanto a infraestructura, sistemas

de información, servidores, bases de datos, seguridad, respaldos de información.

3. No se tiene un programa de capacitaciónde nuevas tecnologías, considerando la implementación de la

infraestructura sugerida en el presente documento, dado que actualmente se trabaja con soluciones de código

libre.

b) Licenciamiento.

Gran parte de las soluciones existentes, están soportadas por software libre yaque, como sabemos,es gratuito; no

se cuenta con versiones empresariales que permitan obtener un soporte inmediato en caso de algún problema, ya

que se cuenta con versiones comunitarias que sólo ofrecen ayuda a través de foros de consulta por los usuarios que

lo manejan, esto genera tiempos muertos en cuanto disponibilidad del servicio, además del tiempo invertido por el

personal técnico que tiene que investigar y buscar la solución.

187

Evidencia fotográfica.

Instalaciones de Tecamachalco

Figura VI. 10 Evidencia recopilada Enero 2014, Instalaciones de INECC, Tecamachalco.

Observaciones del Lugar.

Actualmente en las instalaciones de Tecamachalco no se tiene ningún centro de datos, no existe infraestructura

adecuada para soportar el equipo activo que está actualmente instalado.

Instalaciones de Periférico Sur (SITE Principal).

No se cuenta con una identificación del cableado, tampoco se tienen los racks necesarios y adecuados, el sistema

de enfriamiento no es correcto, hay servidores en escritorios de trabajo, el sistema contra incendios es insuficiente y

falta una reorganización completa del lugar.

188

Figura VI. 11 Evidencia recopilada Enero 2014,Instalaciones del INECC, Periférico Sur.

Actualmente en la oficina de soporte, están instalados varios servidores sobre mesas de trabajo que generan

demasiado calor y un alto consumo de energía, debido a que no se tienen debidamente instalados, sólo se cuenta

con UPS, instalado sobre carcasas de CPU.

189

Hoy en día el lugar es,en realidad, una oficina de trabajo donde se tiene equipo activo, además de no contar con

espacio físico, infraestructura, sistemas eléctrico, contra incendio,ni de enfriamiento.

Instalaciones de Periférico Sur (SITE Secundario).

Figura VI. 12 .Evidencia recopilada Enero 2014,Instalaciones de Periférico Sur (SITE Secundario).

Propuesta de Mejoramiento de Infraestructura.

Considerando lo establecido en el estándar ANSI/TIA-942 TelecommunicationsInfrastructure Standard for Data

Centers y con la finalidad de contar con un centro de datos de permita tener control y aseguramiento de:

Arquitectura de la red.

Diseño eléctrico

Almacenamiento y copias de seguridad de archivos y bases de datos

Control de acceso a la red y seguridad

Gestión de base de datos



190

Administración de servidores

Alojamiento de sitios web

Protección contra riesgos físicos (incendios, inundaciones)

Además el tener una visión de:

8. Contar con un Centro de Datos que se convierta en el principal espacio de TI.

9. Atacar las oportunidades de mejora en el ahorro de energía.

10. Contar con una infraestructura de soporte de TI que permita operar de manera confiable los próximos de 10

años, que no limite la instalación de nuevos equipos y que pueda crecer de manera ordenada.

11. Permitir la fiabilidad y facilidad de un crecimiento.

12. Cuidar la inversión y recursos de este proyecto.

13. Contar conlas mejores soluciones de tecnología al mejor costo-beneficio.

14. Dar la seguridad y la confiabilidad a los administradores del centro de datos.

En base a lo anterior, a continuación se presenta una breve descripción técnica de la infraestructura de TI requerida

para dar viabilidad técnica, adicionalmente se presentan algunas recomendaciones que se consideran necesarias

atender para asegurar su operación.

Tabla VI. 5 Infraestructura requerida para fortalecimiento de Sistemas de Comunicación. Elaboración propia.

Cantidad Equipo / Software Descripción Costo estimadoa

1 Enclosure

Enclosure con capacidad para hasta 32 Servidores

Fuentes de poder redundantes para soportar la capacidad completa de

servidores

Switches para conectividad LAN redundantes GbE

Switches para conectividad SAN redundantes 10 Gb

Incluye rack tipo gabinete para contener toda la solución de

almacenamiento y procesamiento

Garantía por 3 años

$1,050,000.00

4 Servidores Blade

2 Procesadores 3.5GHz 6 Cores y 25MB de cache L2

Memoria RAM de 128GB

Dos discos duros de 250GB a 7.2krpm configurados en RAID 1

4 puertos de red GbE para conectividad LAN

2 puertos para SAN 10Gb

3 años de garantía en sitio

$850,000.00

1 Software de

Virtualización

Licencia de VMwarevSphere EnterprisePlus para 8 Procesadores con

soporte de 3 años $1,100,000.00

1 Unidad de

Almacenamiento

Solución de almacenamiento con controladora redundante para alta

disponibilidad

Dos puertos de conectividad 10Gb

SAN Headquarters como sistema de administración

Replicación integrada

Capacidad de clones/Snaps incluida

Al menos 10TB utilizables con protección RAID 6 en discos de 10krpm

$1,150,000.00

4 Sistema Operativo

para servidor Licencia para Windows Server Datacenter Enterprise de 64 bits $320,000.00

191

Cantidad Equipo / Software Descripción Costo estimadoa 1 Base de Datos Licencia de SQL Server a 64 bits Enterprise par 4 cores $430,000.00 5 Licencias CAL NO SE REQUIERE

4 Licencia Antivirus Licencia de Antivirus para protección de los servidores con appliance para

infraestructura virtual $25,000.00

aCostos estimados enero-febrero 2014 en base a información disponible de proveedores autorizados para venta de tecnologías.

Es necesario considerar adicionalmente un sistema de respaldo en el cual pueda contenerse la

información de al menos 5 años.

Tabla VI. 6. Infraestructura adicional de sistema de respaldo. Elaboración propia.

Cantidad Equipo / Software Descripción Costo estimadoa 1 Enlace de internet. Enlace de internet a 20 Mb tecnología FAST ETHERNET. $600,000.00

1 Aire acondicionado de

precisión.

Unidad de 3 toneladas que permite un enfriamiento uniforme

dentro del RACK ajustando la velocidad en ventiladores y

compresor,y que tenga una nivelación de enfriamiento y

reducción de los consumos de energía.

$700,000.00

1 Sistema de Baterías.

UPS 30 KWA On Line Trifásico con batería de respaldo y

Regulación de voltaje, onda senoidal pura, con tiempo de

respaldo escalable.

$700,000.00

aCostos estimados enero-febrero 2014 en base a información disponible de proveedores autorizados para venta de tecnologías.

Otros elementos a considerar para el centro de datos son:

Seguridad

Puerta Blindada/ Control de Acceso.

Para cualquier imprevisto, es importante contar con puerta blindada contra fuego, con tiempo de duración de

retención de por lo menos 3 horas, así como control de acceso para mayor seguridad del centro de datos.

Pintura contrafuego.

Es necesario aplicar pintura contrafuego en las paredes y piso del centro de datos, para cualquier imprevisto que

pueda generarse, esto ayuda para queun fuego generado en el exterior no ingrese al centro de datos y viceversa.

Sistema de detección y extinción de Incendios.

Es necesaria la instalación de un sistema contra incendios, especializado para centro de datos; se propone uno con

agente limpio NOVEC 1230, ya que puede ahogar el fuego sin que los equipos estén apagados. De esta manera se

protegen los tres aspectos más importantes del Centro de Datos: Vidas humanas, bienes y medio ambiente.

192

Sistema de Monitoreo.

Es necesario instalar un sistema de seguridad y monitoreo ambiental a través la red. La cual debe incluir una

cámara integrada para registrar la actividad humana, que permita la vigilancia y el monitoreo por medio de video.

Brindar monitoreo de temperatura, humedad, contacto en las puertas, contacto seco, fugas puntuales, vibraciones y

humo, alimentación a través de Ethernet y las alertas definidas.

CCTV

Por cuestión de seguridad es importante contar con un sistema de circuito cerrado para la vigilancia del centro de

datos, o en su caso, para exposición del mismo.

Optimización

Espacio.

Se necesita reacomodar el Centro de Datos, de tal forma en que se pueda optimizar la refrigeración, ya que el

centro no cuenta con aire acondicionado específico para este tipo de espacios, lo cual hace menos eficiente el gasto

eléctrico. Se pretende darle ordenamiento a la infraestructura existente de voz y datos, revisando e identificando el

cableado que este en uso.

Gabinetes.

Es necesario cambiar los gabinetes para que cumplan con las normas necesarias y que enfríen de una forma

óptima. Es necesario hacerse estas modificaciones para poder seguir con la regulación de pasillo frio- pasillo

caliente. Para ello se adecuarán con la infraestructura eléctrica nueva y con la de comunicaciones actuales, se

unirán al sistema de tierras físicas.

Piso Falso.

Es recomendable instalar piso falso en la totalidad del interior del centro de datos, la colocación debe tener una

altura aproximada de 30 cm., nivelado y alineado en su por completo, con placas de color claro en medida de

61x61Cms. Todos los travesaños que soportarán el piso serán tubulares ypara evitar deslizamientos, deberán de

estar debidamente atornillados y asegurados a los pedestales, también deben soportar el peso mínimo requerido.

Falso Plafón.

Este es del tipo cleanroom (cuartos limpios) de 61x 61Cms. Debe ser resistente a la humedad, retardante a la flama,

bajas emisiones de humo, protección en la parte posterior para inhibir el crecimiento de moho u hongos, con

superficie no perforada y de color claro. Se deberá de instalar para cubrir toda el área del centro de datos.

193

Iluminación.

Con el fin de mejorar la visibilidad dentro del centro de datos, sus mantenimientos y fucnionamiento, es necesario

cambiar la iluminación actual por un sistema iluminante de plafóny colocarlo según el diseño de pasillos calientes-

pasillos fríos para optimizar todo el conjunto.

Comunicación – cableado exterior e interior.

Se suministrarán servicios de red dentro del centro de datos y para los equipos: Aire acondicionado, UPS, será en

cat. 6, rematado en su totalidad con todo el canal de conectividad de un solo fabricante. Se considerará el instalar

las canalizaciones necesarias dentro del centro de datos para el cableado horizontal.

Eléctrico

Planta de emergencia.

Es necesario evaluar y en un momento dado colocar otra planta de emergencia, si la actual está conectada a todo el

edificio.Por cuestiones de seguridad es importante contar con una plantaúnicamente para el centro de datos.

Tablero.

Es indispensable cambiar la infraestructura eléctrica, así como los tableros de distribución, es importante colocar

tres tableros: El principal de distribución, el tablero regulado (planta) y el tablero no regulado.

Cableado interno.

Se debe hacer un chequeo a la cuestión de cargas y cableado, de ser necesario se tendrían que cambiar algunos

cables que ya estén gastados, o cuyo calibre sea menor en relación a la carga que están manejando. Es necesario

aterrizar los gabinetes.

Malla electrostática.

Es menester instalar una malla electrostática (referencegrid) con cable de cobre desnudo calibre 6 en el piso

elevado, esto ayuda al óptimo funcionamiento del sistema de tierras físicas. Se deberá considerar la conexión de los

gabinetes y las canalizaciones, así como otras partes metálicas del centro de datos que debieran unirse a la barra

de tierras.

Supresor de transitorios.

Deberá instalarse un supresor de transitorios clase B entre las tierras físicas y dentro del centro de datos para

brindar protección a tableros secundarios, debe incluir varistores de distintas capacidades, acordes a las diferentes

necesidades de protección, también debe tener la capacidad de filtrar el ruido que se genera por el corte de voltaje

transitorio y armónicas.

194

Tierra física.

Se debe evaluar el sistema de tierra física con el que se cuenta actualmente, si fuera independiente al del edificio,

simplemente será necesario darle un mantenimiento, de lo contrario se tendrá que colocar uno nuevo.

UPS y barra multicontactos (PDU).

Deberá considerarse un equipo de respaldo ininterrumpible, el cual se instalará a la infraestructura eléctrica

requerida, de igual forma, en cada gabinete se instalará una barramulticontactos de distribución eléctrica.

HVAC

Aire de precisión.

El aire acondicionado actual no cumple con los requisitos.Para el centro de datos es necesario un sistema de

refrigeración de precisión, para un diseño de pasillo caliente-pasillo frio,para ello habrá que colocar dos aires con

capacidad de 3 toneladas de refrigeración.

Ejemplos de la infraestructura propuesta:

195

VI.6 Implementación del módulo DMS de AirNow en el Subsistema de Datos de Calidad del Aire

en Tiempo Real (SINAICA).

AIRNOW.

El programa AIRNow (http://www.airnow.gov), procesa, mapea, y comunica las condiciones y los pronósticos de

calidad del aire para el público. Este programa ha estado operando en los Estados Unidos desde 1997 y ha sufrido

numerosos cambios que lo han convertido en un programa exitoso. En los últimos años, varios países entre los que

se puede citar a China, México, Brasil, Tailandia, Polonia, Corea del Sur y Sudáfrica, han expresado su interés por

un sistema AIRNow.

Históricamente, el sistema que usaban los Estados Unidos de América era una colección de software y bases de

datos que tenía difícil acceso. Para superar este problema, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de este país

desarrolló un software para mejorar el programa AIRNowy ofrecer una versión internacional del mismo, llamada

AIRNow–I.

Su objetivo es desarrollar una comunidad de organizaciones y países que recopilen, procesen, analicen,

intercambien y comuniquen las condiciones y pronósticos de la calidad del aire. La colaboración entre la comunidad

AIRNow-International es importante para ayudar a mejorar la comprensión de la calidad del aire y mantener los

sistemas de software actualizados y satisfacer las necesidades actuales y futuras.

Beneficios.

Habilitar un tratamiento automatizado de los datos de calidad del aire y la generación de productos de carácter

informativo tales como mapas y gráficos, con una mínima supervisión humana.

Facilitar la verificación de instrumentos de calidad del aire, favoreciendo así un mejor mantenimiento y una mejor

calidad de los datos.

Proporcionar información de calidad del aire para la toma de decisiones, sobre todo en eventos inusuales e

internacionales.

Facilitar la comprensión de la información de la calidad del aire en la toma de decisiones, especialmente ante

problemas relacionados con la salud.

Permitir que los encargados de tomar decisiones den rápida respuesta a las emergencias relacionadas con la

calidad del aire (por ejemplo, las tormentas de polvo e incendios forestales) y se puedan tomar las medidas

adecuadas.

Proporcionar a quienes toman las decisiones la capacidad de informar y alertar a la opinión pública sobre las

condiciones de calidad del aire (con ayuda demapas e indicadores).

Promover el intercambio de datos a nivel regional entre las ciudades adyacentes, provincias y países.

Entender mejor los problemas relacionados con la calidad del aire y promover la sensibilización y cooperación

entre las dependencias encargadas del monitoreo de la calidad del aire en todo el mundo.

196

Módulos.

El sistema consta de diferentes módulos centrados en una base de datos relacional, capaz de almacenar

información de sitios y metadatos, parámetros del programa y una bitácora de actividades.

Figura VI. 13 Documento AIRNow-I System Specification and Planning. INECC 2014.

AIRNow-I Data Management System (DMS).

Introducción e importación de datos.

Decodificación de datos.

Conversión de datos.

Control de calidad automático.

Control de calidad manual.

Estimación de datos.

Generación de informes.

Control de flujo de datos, acceso e intercambio.

AIRNow-I Information Management System (IMS).

Conversión de datos en productos.

Elaboración de mapas.

Creación de archivos.

Manejo y monitoreo de productos

Manejo y monitoreo de servicios por internet.

Calendarización para la creación de productos.

Distribución de productos.

197

AIRNow-I Webservice.

Controlar el acceso, distribución e intercambio.

Conformación de estándaresy convenios de interoperabilidad entre los Grupos de Earth Observations (GEO),

World Meteorological Organization (WMO), and Open Geospatial Consortium (OGC).

Proveer Flexibilidad para Nuevas Salidas de Datos.

Productos.

Calidad de los datos controlados.

Mapas:Codificados por color, animados, de puntos de colores y del sitio de monitoreo.

Archivos y servicios que permiten un fácil Intercambio y visualización de la información.

Varios tipos de informes de datos y gráficas

AIRNOW DMS.

AIRNow DMS, es el centro de procesamiento de datos en el sistema AIRNow-I. Permite el control de calidad y

gestión de la calidad del aire y los datos meteorológicos.

El DMS se activa automáticamente después de que ha sido instalado y configuradoaunque los operadores del

sistema tienen la capacidad de intervenir de forma manual,además de podermodificar sitio de monitoreo y agregar

parámetros. La base de datos de DMS está configurada para calcular los índices de calidad del aire en función de

AQI y API.

El sistema es capaz de realizar una decodificación de archivos de entrada y realizar la importación de datos horarios

las 24 horas del día, para los formatos específicos de inserción de datos.

El DMS también puede realizar tareas de inserción, por actividadess programadas. Por ejemplo, cuando se detectan

los archivos de datos, el sistema inmediatamente los procesa, realiza control de calidad automatizado contra varios

criterios predefinidos, convierte los datos en unidades apropiadas y los agregados, a la par de varias tareas diarias,

incluyendo el cálculo de los índices de calidad del aire, la generación de informes de datos y archivado de datos en

la base correspondiente.

198

Figura VI. 14 Flujo de datos del modelo AIRNOW DMS. INECC 2014.

AIRNOW IMS.

AIRNow IMS puede producir de forma automática mapas y otros gráficos con datos de calidad del aire, por medio

del uso de software SIG. Además, AIRNow IMS también permite la fusión de las redes de datos para crear crear

otras más complejas que muestren las condiciones integrales de calidad del aire.

Consideraciones para el uso de AIRNow IMS:

Utilizar software de GIS para realizar interpolaciones complejas y mapeo.

Crear una aplicación que permite la programación y la generación automática de mapas y gráficas, pero

también la creación manual y la reconstrucción de los mismos.

Crear una aplicación que permite a los usuarios mezclar los diferentes conjuntos de datos (ozono, PM2.5,

PM10, etc.) para crear un conjunto único.

199

Figura VI. 15 Flujo de datos del modelo IMS. INECC, 2014.

Características AIRNOW IMS.

AIRNow IMS requiere que los mapas y gráficas se puedan configurar manualmente, el programa ejecuta tareas de

generación de mapas y gráficas de forma automática como datos, los importados en el módulo DMS. Para cada

nuevo mapa, el usuario debe crear manualmente uno de base con ArcMap usando datos GIS (terrenos, ríos y lagos,

carreteras, etc.) y guardar el archivo en el servidor.

AIRNow IMS genera automáticamente mapas utilizando el servicio Dispatcher.

Consulta continua de AIRNow DMS y otras fuentes de datos para construir los productos.

Consulta de los submódulos AIRNow IMS que permite obtener puntos, Interpolar, Blend Raster, etc. para la

generación demapas.

Distribuir productos de diversas fuentes configuradas por los usuarios.

Requerimientos para su implementación.

Software.

En gran parte el sistema está basado en .NETde Microsoft con una base de datos SQL Server también de Microsoft.

200

Hardware.

Se puede correr en un solo equipo, pero la configuración recomendada es de tres, que Incluso pueden ser con

procesadores de 1Ghz como mínimo.

Personal Técnico.

Contar por personal especializado para la configuración inicial e instalación de la base de datos, generación de

mapas y supervisión del sistema.


Implementación de AIRNOW-I en México.

De acuerdo a la información proporcionada por personal del INECC,el proceso de implementación se ha venido

trabajando desde 2009, resaltando que durante una reunión celebrada en ese año y organizada conjuntamente por

la Comisión para la Cooperación Ambiental (CCA), el Instituto Nacional de Ecología de México y la Agencia de

Protección Ambiental de EE.UU. (EPA),en compañía de algunos representantes de las redes de monitoreo,

expresaron su interés en el fortalecimiento de su Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire con el

apoyo técnico del programa AIRNow-I y en el funcionamiento de un sistema piloto AIRNow-I para el país.

SINAICA Y AIRNOW-I.

SINAICA lleva a cabo un Sistema de Gestión de la Calidad del Aire Nacional en México, que recoge los datos de

calidad del aire en bruto de las redes locales. El sistema procesa los datos y publica las condiciones de calidad del

aire en todo el país, de forma similar al sistema AIRNow EE.UU. Sin embargo se han identificado áreas de

oportunidad para mejorar.

201

El sistema AIRNow-I, puede proporcionar una plataforma para la normalización a nivel nacional y la racionalización

de datos de la gestión de la calidad del aire, control de calidad y presentación de informes, así como un marco

común para el intercambio de información. Para ello se tienen avances en los cuales se ha identificado la necesidad

de cubrir los siguientes aspectos.


Derivado de los avances que se tienen, se determinó que el formato AQCSV (de valores de la calidad del aire

separados por comas), es el idóneo para introducir datos en el AIRNow-I Data Management System (DMS).

El formato AQCSV contiene los siguientes elementos:

Normas ISO.

Código del país.

Fecha y hora.

Con base en el Sistema de Calidad del Aire (AQS) de la EPA.

Código de parámetros.

Códigos unitarios.

Respaldos para:

Códigos calificadores del AQS.

Información de localización.

Latitud y longitud.

202

Elevación y datos GIS.

Códigos de métodos.

Características de desempeño de medición.

Valor e incertidumbre.

Introducción de Datos en el Data Management System de Airnow-i desde el SINAICA.

Figura VI. 18 Diagrama del funcionamiento del SINAICAy su integración con AIRNow-i. INECC 2014.

La acción se lleva a cabo mediante el uso de un script creado en lenguaje de programación PHP para hacer la

transcripción de SINAICA a AIRNOW-I.

Dicho script permite obtener información de la base de datos de PostgreSQL alojada en el servidor del SINAICA y

transcribirla a un archivo con formato AQCSV que cumpla con los elementos y características antes mencionados,

con la finalidad de exportar datos al Data Management System (DMS).

Actividades Realizadas para logar la Interconexión.

A continuación se describe el análisis de interconexión entre ambos sistemas.Las actividades realizadas hasta el

momento para lograr dicho objetivo, han sido desarrolladas en conjunto con la valiosa participación del personal del

INECC.

203

Análisis para el Intercambio de Información.

Se realizó un análisis de la documentación técnica del formato electrónico AQCSV que proporciona Sonoma

Technology, Inc. (Empresa que desarrolló el sistema AIR-NOW), mismo que es utilizado para importar datos al

sistema AIR-NOW, lo que arrojó el hecho de que la documentación básica está dada por sólo dos documentos, el

“AIRNOW – International (AIRNOW-I) SystemSpecification and PlanningDocument” y el “AIRNOW-I AQCSV

FormatSpecificationsDocumentVersion 3.0”, así como en su sitio WEB http://www.airnow.gov y http://www.epa.gov.

El método para la importación de datos que acepta el sistema de AIR-NOW, es un archivo de texto con extensión

CSV, en el que cada valor es separado por una coma y son 20 campos en total para conformar un registro por

renglón en el archivo. Los datos son diversos, van desde la identificación de la estación, ubicación, medición,

validación y manejo de control de calidad.

Los campos corresponden a claves utilizadas por la EPA para lo cual se debieron establecer equivalencias entre la

información contenida en los sistemas SINAICA y AIR-NOW, ya que fueron creados con distintas tecnologías y

bases de datos, en el siguiente capítulo se describen las acciones realizadas.

Análisis y recopilación de requerimientos para utilizar AIR-NOW.

Se revisó la documentación existente del INECC en cuanto al contenido de la base de datos del SINAICA y la

proporcionada por la EPA para la importación de datos al sistema AIR-NOW.

El documento “AIRNOW-I AQCSV FormatSpecificationsDocumentVersion 3.0” es la base para crear el archivo de

importación de datos. En él se muestran las reglas que se deben observar y proporciona una guía del contenido de

cada campo, además de especificar los catálogos necesarios para la generación del mismo.

Debido a que la base de datos de SINAICA no contiene el total de la información requerida para generar el archivo

AQCSV, además de la dificultad para modificar la estructura, se creó una base de datos en la cual se insertó

información faltante de las redes de monitoreo, además de incluir los catálogos planteados por la EPA para la

creación de los archivos de importación.

En base al análisis para el intercambio de información, sólo fue necesario incluir cuatro tablas, mismas que

contienen información de:

Claves de identificación de país, de acuerdo a la ISO-3166.

Claves de identificación de unidad de medición de la EPA.

Códigos de control de calidad de AIR-NOW (QC por sus siglas en inglés).

Claves de las características de medidas de desempeño (MPC por sus siglas en inglés).

Para el caso del SINAICA sólo se utilizaron 7 de las 14 tablas que conforman la base de datos, mismas que se

enuncian a continuación:

http://www.airnow.gov/

http://www.epa.gov/

204

Banderas.

Daysample.

Estaciones.

Redes.

Redes_ui.

Variables.

Varperst.

El INECCcuenta con una base de datos del inventario de estaciones del país, misma que, aunque no está

actualizada, sirvió para complementar la información que almacena el SINAICA y que requiere la EPA,fue necesario

crear 8 tablas. Finalmente, se crea una tabla de equivalencias entre las claves de los parámetros utilizados por EPA

y los definidos por El INECC y lograr cumplir con los requerimientos necesarios para la importación de datos en

AIRNOW.

Diseño y desarrollo del Módulo de Generación de archivos AIR-NOW.

El módulo permite la extracción de información de la base de datos en cualquier orden, intervalo de tiempo o de

cualquier parámetro. La programación se realizó por capas, es decir, al módulo se le solicitan los datos de un

parámetro, en un intervalo de tiempo que puede ser desde un día hasta los que sean necesarios, de una estación

que pertenece a cualquier red. De esta manera se crea y retorna un archivo CSV con los 20 campos como lo

requiere el sistema de AIRNOW, con la finalidad de ser interpretados e importados a su base de datos.

Debido a las características del entorno de trabajo de SINAICA, el software se desarrolló en PHP, para ser instalado

dentro del servidor que contiene la aplicación para que toda petición de datos sea regresada en un archivo de texto.

A Continuación se presenta el Flujo del Proceso para la Extracción de Información y Generación del Archivo AQCSV.

205

Figura VI. 19 Flujo del proceso para la extracción de información y generación del archivo AQCSV. INECC, 2014.

El módulo funciona actualmente como una petición web al servidor, aun así, se puede programarmediante el uso de

una tarea programada a ejecutarse por intervalos específicos para enviar la información al servidor de AIRNOW de

manera automáticay periódica. A continuación se presenta una figura que representa los diferentes archivos PHP en

sus diferentes fases del proceso.

Esquema de funcionamiento de los archivos PHP.

Figura VI. 20 Esquema de funcionamiento de los archivos PHP. INECC 2014.

206

Fase de pruebas.

Se realizó la importación de información al sistema de AIR-NOW, las pruebas consistieron en evaluar el

comportamiento de su base de datos con la finalidad de obtener un máximo aprovechamiento del mismo, mediante

el uso de sus diferentes herramientas. Se evaluaron las siguientes acciones:

Generar archivos de importación de datos para AIR-NOW.

Verificar que el software está generando la salida de información correcta.

Realizar las correcciones necesarias para la detección de errores en el archivo de importación de datos.

Evaluar la información que genera AIR-NOW dentro de su base de datos, dependiendo de las acciones

realizadas con el análisis del contenido de bitácoras:

De ingreso de archivos.

De errores en la importación de datos.

Deinconsistencias de datos.

Para apoyar las acciones anteriores se generó un diccionario de datos, a fin de entender mejor la estructura y

contenido de la base de datos de AIR-NOW.

Capacitación en elSMCA de Toluca para el uso de AIRNOW.

La capacitación de AIRNOW fue planificada desde el inicio de 2014 y finalmente fue programada para realizarse la

tercera semana de mayo del 2014, Y SE LLEVARÍA A CABO en dos sedes distintas, en la ciudad de Metepec en el

Estado de México y en el Distrito Federal.

Fue seleccionada la red de la ciudad de Toluca para presentarles el software AIRNOW y que lograran ver cómo

podrían utilizar sus datos con este software, también fueron invitados los técnicos de la red del Gobierno del estado

de Morelos.

Para realizar la capacitaciónse instaló el software de AIRNOW en el servidor de la red de trabajo del Gobierno del

Estado de México, el curso fue sobre la introducción a AIRNOW y su módulo de gestión de datos DMS.

El Gobierno del Estado mostró interés en utilizar el software dentro de sus actuales procedimientos de gestión y

análisis de datos.Por tal razónse apoyó al personal del Gobierno del Estado de Méxicoen las tareas de

implementación del software y su incorporación al programa de Airnow-Internacional.

207

Adquisición de la licencia de MS-SQL SERVER.

Como parte de los apoyos considerados dentro del presente proyecto, se teníacontemplado el suministro de licencia

de software MS SQL Server para ser instalado en el INECC, es por ello que en el mes de junio se entregó la licencia

al personal de la institución, con ella se sustituirá a la licencia actual con la que se realizan las pruebas de AIRNOW,

aumentando así las capacidades de la base de datos, mejorando su conectividad y su capacidad de

almacenamiento de información.

Debido al estado de pruebas en el que está AIRNOW, se pospone la instalación de la licencia, una vez finalizada la

valoración del software, se sustituirá el actual y se actualizará la nueva versión ya con licencia.

Conclusiones del análisis de los sistemas de información.

Los sistemas de información analizados y descritos en este apartado contribuyen a las actividades diarias del

INECC y son una fuente significativa de datos del resultado del monitoreo atmosférico realizado por los SMCA en el

país, para proporcionar información a la ciudadanía y a los especialistas en la materia ambiental.

Por lo anterior deben ser dinámicos y mantenerse a la vanguardia (actualizarse periódicamente), dado que como se

ha venido observando, la plataforma actual del SINAICAtiene un retraso importante en el manejo de nuevas

tecnologías y con una interfaz que para los usuarios es poco intuitiva y tiene módulos en desuso, por ello es

recomendable considerar la creación de una nueva aplicación de este sistema.

De igual forma se resalta la contribución, como valor agregado dentro del presente proyecto,de la creación del

sistema devalidación de datos, con el cual se creará una base de datos unificada, sistematización de procesos y

seguimiento de información, lo cual permitirá contar con información validada oportunamente.

Con referencia a la implementación y aplicación del sistema AIRNOW, en conjunto con el INECC se realizaron

diferentes acciones que contribuyeron, entre otras cosas, a crear un grupo interdisciplinario, en el cual se

desarrollaron diferentes herramientas tecnológicas con la finalidad de importar datos provenientes de los SMCA del

país al sistema de AIRNOW, además de realizar diversas pruebas de interconexión con el Sistema Nacional de

Información de la Calidad del Aire (SINAICA)como otra fuente de datos.

Se resalta también que una de las principales necesidades del INECC, es contar con un sistema de información

integral que permita contar con datos muy puntuales de los sistemas en cuestión yhacer uso de las tecnologías de la

información y las comunicaciones, que soporte todos los procesos de la institución, lo queen primer lugar conlleva,

necesariamente, al fortalecimiento de la infraestructura actual.

208

Lo anterior, soportado por el diagnóstico realizado en la infraestructura de las instalaciones de Tecamachalco y

Periférico Sur, en las que se identificaron diversas carencias, entre las que se pueden mencionar:

acondicionamiento adecuado de instalaciones para la creación de un centro de datos, uso de tecnologías,

licenciamiento de software, falta de personal y capacitación contínua.

Todo ello es fundamental para que el INECC, como organismo federal en materia de Medio ambiente, cuente con un

Centros de Datos en las instalaciones citadas en el párrafo anterior, que permita administrar la infraestructura y

diversos sistemas de información, esto sustentado en el hecho de que es una dependencia federal que almacena y

procesa información de proyectos de todo el país.

Es menester precisar que el proceso de cambio se puede planear en etapas, sin embargo, es necesario definir la

visión en el mediano y largo plazo, a fin de que las acciones que se realicen vayan orientadas al objetivo final

En este sentido, los primeros pasos que se planteen deberán estar enfocados a cubrir las necesidades principales.

209

VII. Conclusiones generales y recomendaciones.

Conclusiones generales

Con los resultados obtenidos en el desarrollo de cada una de las actividades llevadas a cabo en el proyecto, se

resaltan las siguientes conclusiones:

1. Aproximadamente 70% de los SMCA no cuentan con presupuesto anual suficiente para operación,

mantenimiento y calibración de equipos, destacando además de que un gran porcentaje no tiene una partida

presupuestal específica ni definida para estos temas y el personal operativo tiene a su cargo otras actividades.

2. Por otro lado, solamente el 30% de los SMCA cuentan con estructura para operación y validación de

información, es decir, cuentan con personal que realiza ambas actividades de manera cotidiana.

3. De igual manera se observa que únicamente el 28% de los SMCA cuenta con personal específico dedicado a la

validación de la información.

4. En cuanto a publicación de información, se identificó que el 20% de los SMCA no la resaliza por ningún medio.

Esto es debido, por una parte, a que no cuentan con personal para el análisis y validación de información; por la

otra, carecen de un sistema centralizado de información o de la infraestructura informática requerida para el

acopio y manejo de las bases de datos generadas.

5. Se detectó que en algunos SMCA hay equipos fuera de operación por falta de refacciones y que los

responsables vislumbran la posibilidad de adquirir equipos nuevos, sin considerar la reparación (factible) de

estos equipos sin operar, debido a que es más fácil obtener recurso para equipo nuevo que para refacciones.

6. Con los trabajos realizados se tuvo la posibilidad de determinar que existe la necesidad de fortalecer las

capacidades de personal operativo en, por lo menos, 10 de los SMCA analizados.

7. En base a la cantidad de equipos que se encontraron fuera de operación por falta de presupuesto y por los

periodos de vida útil de los mismos, los SMCA con mayor necesidad de aportación de recursos en orden de

importancia son en los estados de: Puebla, Morelos, Hidalgoy las ciudades de: Mexicali, Tijuana, Monterrey,

Guadalajara y Morelia.

8. Hasta antes del presente trabajo no se contaba con un sistema de información actualizado sobre el estado de

operación, inventario de equiposni esquemas de administración de los SMCA, que permitiera contar con un

diagnóstico sobre su desempeño.

9. Tampoco se contaba con una metodología para evaluar la cobertura de los SMCAni para identificar la necesidad

de ubicación de estaciones de monitoreo.

10. En relación a lo anterior y derivado de la aplicación de la metodología propuesta para evaluar la cobertura de los

SMCA, se identificó que no todas las estaciones de monitoreo están ubicadas en las zonas más aptas o

adecuadas, observando que para Oaxaca, Morelos y Tlaxcala se deberá buscar una posible reubicación.

210

11. Mediante la aplicación de las capacitaciones impartidasy las evaluaciones aplicadas, se identificó la necesidad

de realizar cursos específicos para personal operativo y para los empleados encargados del manejo de datos, en

las cuales se abarquen temas dirigidos a cada perfil. Así como para personal enfocado directamente a la

implementación de Sistemas de Gestión de Calidad, esto último surge del interés mostrado en el tercer curso.

12. Se resalta como una de las principales necesidades del INECC, el uso de tecnologías de información y

comunicaciones que soporten los procesos de la institución en temas relacionados con los SMCA, para ello se

debe fortalecer la infraestructura actual de equipo y personal con que se cuenta.

13. Se identificó la necesidad de fortalecimiento de los sistemas de información, así como la adhesión de los mismos

en un Sistema Integral de Información que permita la interacción de los procesos relacionados con los SMCA

con que cuenta el INECC.

14. Se observó además que la información que se genera en los SMCA no es suficiente, debido a que no se tienen

establecidos procesos de control de calidad que permitan identificar oportunamente fallas de equipos y corregir,

de manera inmediata, cualquier situación que se presente y no permite la identificación de datos no validos,

hasta meses después.

15. Hasta antes del desarrollo del presente trabajo, los datos eran procesados en formatos establecidos por cada

uno de los SMCA, por lo que todos eran distintos yla información se recolectaba en diferentes formas, lo que

dificultaba y complicaba su análisis.

Recomendaciones 1. Se deberán buscar esquemas de coordinación que permitan al INECC tener un mayor involucramiento en los

procesos de operación de los SMCA para que, a la par, funja de apoyo para la gestión de recursos económicos.

2. Identificar mecanismos de financiamiento diverso (fondos ambientales, recursos federales, etc.), con la finalidad

de conseguir presupuesto exclusivo para la operación y mantenimiento de los SMCA.

3. Antes de la adquisición de equipos nuevos, analizar el presupuesto destinado de ramo 16 para la compra de

equipo, dado que en algunos SMCA se implementó como estrategia la compra de equipo nuevo para dejar fuera

equipo que aún es funcional, pero que está en desuso por no contar con presupuesto para refacciones y

mantenimientos.

4. Proponer e impulsar la necesidad de contar con una estructura minina de personal con el cual se garantice una

óptima operación del SMCA, considerando el hecho de que se debe tener equipo laboral tanto para la operación,

como para el manejo de datos.

5. Evaluar la posibilidad de extender la aplicación del mecanismo de operación a través de instituciones educativas

y Asociaciones Civiles, a fin reducir el presupuesto de operación.

6. Identificar esquemas y fuentes de financiamiento para los SMCA de Mexicali, Tijuana, Monterrey y Guadalajara,

donde se identificaron equipos con mayor antigüedad, razón por lo que requieren mayor aportación de recursos

para su mantenimiento e incluso para su posible reposición. Otros como Puebla, Morelos, Hidalgo y Morelia,

aunque tienen equipos más recientes, de todas formas requieren presupuesto para reparación y compra de

refacciones.

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7. Impulsar de manera conjunta con los SMCA la actualización periódica del Sistema de Inventario de Estaciones

de Monitoreo de la Calidad del Aire "SIEMCA", proporcionando las claves de acceso al sistema, e incentivar para

que sea usado como fuente oficial de información en cada uno de ellos.

8. Llevar a cabo eventos para fortalecer las capacidades del personal operativo de los estado de Puebla, Morelos e

Hidalgo, además de Campeche, Chiapas, Michoacán, Oaxaca, Tabasco, Veracruz y Yucatán, debido que el

personal con el que cuentan es de reciente ingreso y poco familiarizado con la operación de equipos, además de

que realizan otras actividades dentro de la estructura estatal.

9. Reubicación de estaciones de monitoreo que se identificaron no están ubicadas en las zonas más aptas, esto de

acuerdo a la metodología desarrollada en Oaxaca, Morelos y Tlaxcala.

10. Impulsar en los SMCA la aplicación de la metodología desarrollada para evaluar su cobertura e identificar

necesidades de ubicación de nuevas estaciones de monitoreo.

11. Dar a conocer a los SMCA de Campeche, Monterrey, Morelos, Oaxaca y Tlaxcala el resultado del análisis

realizado sobre su cobertura actual e impulsar su mejoramiento.

12. En cuanto a capacitación, para personal operativo se sugiere realizar seminarios por marca de equipos, en las

cuales se pueda gestionar el apoyo de proveedores y/o personal de SMCA con experiencia en marcas

especificas de equipos. Con lo que se podrá intercambiar experiencias, independientemente del nivel de

conocimientos.

13. Fortalecer las capacidades de personal encargado de validación y procesamiento de información para impulsar

el uso de procedimientos estandarizados validados por el INECC.

14. Impulsar la utilización de Sistemas de Gestión de Calidad en los procesos de operación, análisis, validación y

publicación de información, a través de la gestión a alto nivel de la importancia de su implementación.

15. Fortalecer la infraestructura de equipo y personal que permitan estar a la vanguardia en el uso de tecnologías de

información y comunicaciones.

16. Impulsar la creación de un Sistema Integral de información en el cual se integren todos los procesos que se

tienen establecidos.

17. Impulsar el uso del formato estándar definido para la integración de información, conforme a los lineamientos

que establezca el INECC, el cual deberá darse a conocer y establecer una fecha para que cada uno de los

SMCA lo comience a utilizar de manera imprescindible.

18. Fortalecer la coordinación para que en todos los SMCA se aplique el sistema automático de validación

desarrollado.

19. Fortalecer la coordinación con los SMCA para el uso de los sistemas de información desarrollados,a fin de contar

contar con información oportuna sobre inventarios de equipos, mantenimientos y administración de cada sitio.

20. Impulsar y apoyar a los SMCA mediante capacitación de personal y gestión de recursos para fortalecimiento de

su infraestructura, a fin de que todos publiquen la información generada,resaltando que el fin último del

monitoreo, es mantener informada a la población sobre la calidad del aire,de tal manera que tomen medidas

para la prevención de afectaciones a la salud.

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