Prof. Dr. Ing. Enrique Puliafito

Presentación del tema: "Prof. Dr. Ing. Enrique Puliafito"— Transcripción de la presentación:

1 Prof. Dr. Ing. Enrique Puliafito
Cálculo de la contaminación del aire Prof. Dr. Ing. Enrique Puliafito

2 Objetivos Determinar la calidad del aire en Mendoza Generar modelos de pronóstico A) evaluar situación presente B) modelar escenarios futuros Comparar y prever tendencias

3 Aspectos principales de la contaminación atmosférica
Condiciones meteorológicas y orográficas de Mendoza Catastro de fuentes fijas y fuentes móviles Variaciones estacionales de las fuentes Consecuencias de la contaminación: Enfermedades respiratorias, cutáneas, otras Efectos sobre la flora y fauna Deterioro de bienes y patrimonio cultural

4 Elementos principales
Considerar las fuentes industriales de emisión Incorporar las fuentes vehiculares de emisión Realizar mediciones de variables meteorológicas y de contaminación Usar modelos de dispersión de contaminantes Incoprorar modelos y mediciones en un sistema de información geográfico GIS

5 Pasos Principales Establecer el inventario de emisiones
Calcular las concentraciones ambientales Compararlas con los datos de monitoreo ambiental Representar los cálculos sobre un GIS (Geographical Information System)

6 Situación geográfica

7 Ejemplo de área bajo estudio

8 Estructura de la atmósfera

9 Estudio de la meteorología local y regional

10 Estudio de la meterología local y regional

11 Instrumentos de meterología
Anemómetros

12 Instrumentos de meterología
Instalación de anemómetros

13 Instrumentos de meterología
Piranómetro: Medidor de radiación solar directa y difusa entre 280 y 2800 nm

14 Radiosondeo sobre Mendoza

15 Radiosondeo sobre Mendoza

16 Radiosondeo sobre Mendoza

17 Estabilidad de la atmósfera

18 Estabilidad de la atmósfera

19 Estabilidad de la atmósfera

20 Estabilidad de la atmósfera

21 Estabilidad de la atmósfera

22 Inversión térmica

23 Estabilidad de la atmósfera

24 Estabilidad de la atmósfera

25 Estabilidad de la atmósfera

26 Estabilidad de la atmósfera

27 Estabilidad de la atmósfera

28 Estabilidad de la atmósfera

29 Pluma de dispersión

30 Pluma de dispersión

31 Pluma de dispersión

32 Consideraciones teóricas del uso
De modelos gaussianos Las condiciones meteorológicas y orográficas influyen en la estabilidad atmosférica: Velocidad y dirección del viento Nubosidad Radiación solar Altura de la capa de mezcla Coeficiente de rugosidad Hora del día

33 Dispersión de contaminantes

34 Modelo de dispersión Gaussiano
Donde Q (g/m.s) tasa de emisión de la fuente H(m) es la altura efectiva de la chimenea u (m/s) es la velocidad del viento x (m) distancia en la dirección del viento y (m) es la distancia transversal al viento x y (m) parámetros de dispersión

35 Estabilidad de la atmósfera

36 Cálculo de la dispersión

37 Cálculo de la dispersión
Valor máximo Valor viento abajo a nivel del suelo

38 Cálculo de la dispersión Gaussiana

39 Condiciones del modelo de dispersión Gaussiano
Los modelos de dispersión suponen linealidad entre los valores de emisión y los valores de concentración ambiente (inmisión) calculados en el receptor, siempre que existan suficiente cantidad de datos; el mínimo corresponde a valores medios horarios. Estos modelos no consideran combinación química y el rango viento abajo no debe superar los 25 km. La mayoría de los anemómetros miden la dirección del viento en 16 sectores de 22,5°; los valores horarios corresponden a la dirección más frecuente (moda); los efectos de micro dinámica por la presencia de árboles, edificios, en el receptor no se consideran.

40 Limitaciones del modelo dispersión Gaussiano
A pesar de estas limitaciones, los cálculos realizados representan adecuadamente los valores medios diarios, mensuales y anuales; y son aptos para determinar el cumplimiento de los estándares de calidad de aire. Por lo tanto, el objetivo de estos modelos no es determinar con precisión los valores de concentración ambiental en un punto sino, determinar zonas con peligro potencial de superarse las normas. Sin embargo, para calibrar el modelo se usaron los datos registrados en estaciones de monitoreo para los contaminantes principales.

41 Ejemplo de entrada al modelo ISC3
CO STARTING CO TITLEONE ZONA Norte PST CO MODELOPT DFAULT CONC RURAL CO AVERTIME ANNUAL CO POLLUTID NOx CO TERRHGTS FLAT CO RUNORNOT RUN CO FINISHED SO STARTING SO ELEVUNIT METERS SO LOCATION COR_PT5 POINT SO LOCATION MINETTI POINT SO LOCATION CUYOPLA POINT SO SRCPARAM COR_PT SO SRCPARAM MINETTI SO SRCPARAM CUYOPLA SO EMISUNIT GRAMS/SEC MICROGRAMS/M**3 SO SRCGROUP ALL SO FINISHED

42 Ejemplo de entrada al modelo ISC3
RE STARTING GRIDCART CG1 STA XYINC GRIDCART CG1 END RE FINISHED ME STARTING ME INPUTFIL D:\epadisp\isc3\benegas\test.dat ME ANEMHGHT METERS ME WDROTATE ME STARTEND ME FINISHED OU STARTING RECTABLE 1 FIRST RECTABLE 24 FIRST PLOTFILE 1 ALL FIRST D:\epadisp\isc3\Lasheras\GRA01nox.TXT PLOTFILE 24 ALL FIRST D:\epadisp\isc3\Lasheras\GRA24nox.TXT OU FINISHED

43 Ejemplo de entrada al modelo ISC3

44 Cálculo de las concentraciones ambientales
La inmisión (o concentraciones ambientales) I g/m3 se calcula para una fuente lineal: q : carga del contaminante por segmento (g/s.m) Sz : factor de dsipersión (m) u : velocidad del viento (m/s)