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Modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos

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by

Gaby Obreque

on 4 November 2013

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Transcript of Modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos

Modelo de dispersión de contaminantes atmosféricos
La calidad de los resultados depende de diversos factores tal como:
Exactitud del inventario de emisiones,
Incertidumbre de los procesos físico químicos que sufren los contaminantes durante su transporte,
Calidad y representatividad de los datos meteorológicos,
Validación del modelo en una situación determinada
Tipos de Modelos
La agencia de protección ambiental de Estados Unidos (EPA) agrupa a los modelos de calidad de aire (o de difusión) en las siguientes categorías:
a) Gaussianos:
Es la técnica más ampliamente usada para contaminantes no reactivos. Proporciona una excelente aproximación matemática a la dispersión de contaminantes. Esta basado en la distribución Gaussiana o distribución normal de estadísticas.
La mayoría de modelos recomendados por la Agencia de protección ambiental de los Estados Unidos son Gaussianos.

Introducción
La contaminación es un grave problema ambiental que afecta a todo el planeta de manera preocupante.
La contaminación gaseosa esta compuesta por material particulado, compuestos volátiles y gases.

Modelos de Dispersión de Contaminantes atmosféricos
Son herramientas físicas-matemáticas.
Simulan condiciones reales de transporte y dispersión de contaminantes.
Se requiere información tanto de la ubicación geográfica de la fuente, la concentración de los contaminantes emitidos y factores meteorológicos.
Los datos de salida de los modelos varían según complejidad
Importancia de los modelos de dispersión
La previsión y cuantificación del impacto ambiental atmosférico sólo es posible cuando se ha conseguido la modelización de las características básicas de los medios emisor, difusor y receptor en su interrelación temporal y espacial.
Aportación de los modelos:
Los resultados se pueden obtener con antelación a que se presente el problema de contaminación atmosférica.
Cualquier simulación matemática de un fenómeno tan complejo como es la dispersión atmosférica no es nunca exacta.

El objetivo de un Modelo de Dispersión es la integración de aquellos elementos que inciden en la calidad del aire.
Con la finalidad de adecuar las medidas correctoras más viables económica y técnicamente

Los Modelos de Dispersión son instrumentos de gran utilidad en los siguientes problemas:
Evaluaciones de Impacto de uno o varios focos de Contaminación Atmosférico
Optimización de alturas de chimeneas para instalaciones industriales
Estudios de contaminación de fondo
Planificación urbana e industrial
Diseño de redes de calidad de aire
Predicciones de Contaminación Potencial
Programas de Prevención.

Entradas y salidas de los modelos de dispersión.
b) Numéricos:
Este tipo de modelos es usado cuando los contaminantes analizados están reaccionando y formando contaminantes secundarios.
c) Estadísticos:
Las técnicas estadísticas o empíricas son frecuentemente empleadas donde los procesos químicos y físicos no poseen una clara interpretación científica, o en situaciones donde no se cuente con una fiable y completa base de datos.
d) Físicos:
Involucra el uso de túneles de viento, canales de agua u otros medios para modelar fluidos. Esta clase de modelo requiere un alto nivel técnico especializado.
Pero puede ser muy útil para simular situaciones de flujo complejo.


La Agencia Ambiental Europea (EEA) identifica, además de las anteriores, los siguientes tipos o técnicas de modelamiento de la dispersión de contaminantes:

a) Modelos Eulerianos:
Es un modelo que hace una aproximación matemática de la dispersión de contaminantes a las ecuaciones Eulerianas.
Estos modelos no funcionan bien en situaciones atmosféricas convectivas.
b) Modelos Lagrange:
Incluyen a todos los modelos en los que las plumas están “rotas” o segmentadas, emisiones puff o partículas. Es decir cuando se trata de emisiones instantáneas no continuas.
c) Modelos de receptor

Modelo de dispersión De caja:

Este modelo asume que los contaminantes emitidos a la atmósfera se mezclan uniformemente en un volumen o caja de aire de dimensiones finitas. Se deben establecer algunos parámetros como las dimensiones con viento a favor, viento de costado y las dimensiones verticales de la caja. También se debe establecer el periodo de tiempo de emisión de contaminantes.

Independientemente del empleo de los modelos para abordar los diferentes problemas planteados anteriormente, de forma general los tipos de estudios pueden estar relacionados con los siguientes contaminantes:

Estudios de calidad del aire urbano
Estudios de ozono troposférico (modelos fotoquímicos)
Estudios de lluvia ácida
Estudio de contaminantes relacionados con cambio climático

Dependiendo del tipo de estudio a realizar, el fenómeno de la dispersión se corresponderá :
Conclusión
Como se ha mencionado, los modelos de dispersión incluyen información tanto de la fuente emisora como de las características particulares del lugar donde se ubica dicha fuente.
Una vez ingresada toda la información, es posible determinar las concentraciones de los contaminantes en un punto del espacio y en un tiempo determinado
Química ambietal
Docente Oscar Ortega

Evelyn Díaz;
Renato Henríquez;
Alexsandra Jeldres;
Gabriela Obreque;
Mauricio Soto.
Donde:
Q. es el flujo de emisión de la fuente contaminante.
u: es la velocidad promedio del viento
y: parámetro de dispersión en el sentido y
z: parámetro de dispersión en el sentido z

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