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E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Cálculo de la contaminación del aire Prof. Dr. Ing. Enrique Puliafito.

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1 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Cálculo de la contaminación del aire Prof. Dr. Ing. Enrique Puliafito

2 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 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 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 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 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Elementos principales 1.Considerar las fuentes industriales de emisión 2.Incorporar las fuentes vehiculares de emisión 3.Realizar mediciones de variables meteorológicas y de contaminación 4.Usar modelos de dispersión de contaminantes 5.Incoprorar modelos y mediciones en un sistema de información geográfico GIS

5 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Pasos Principales 1.Establecer el inventario de emisiones 2.Calcular las concentraciones ambientales 3.Compararlas con los datos de monitoreo ambiental 4.Representar los cálculos sobre un GIS (Geographical Information System)

6 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Situación geográfica

7 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Ejemplo de área bajo estudio

8 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estructura de la atmósfera

9 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estudio de la meteorología local y regional

10 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estudio de la meterología local y regional

11 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Instrumentos de meterología Anemómetros

12 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Instrumentos de meterología Instalación de anemómetros

13 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Instrumentos de meterología Piranómetro: Medidor de radiación solar directa y difusa entre 280 y 2800 nm

14 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Radiosondeo sobre Mendoza

15 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Radiosondeo sobre Mendoza

16 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Radiosondeo sobre Mendoza

17 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

18 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

19 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

20 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

21 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

22 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Inversión térmica

23 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

24 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

25 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

26 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

27 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

28 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

29 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Pluma de dispersión

30 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Pluma de dispersión

31 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Pluma de dispersión

32 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 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 Consideraciones teóricas del uso De modelos gaussianos

33 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Dispersión de contaminantes

34 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 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 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Estabilidad de la atmósfera

36 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Cálculo de la dispersión

37 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Cálculo de la dispersión Valor máximo Valor viento abajo a nivel del suelo

38 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Cálculo de la dispersión Gaussiana

39 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 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. Condiciones del modelo de dispersión Gaussiano

40 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 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. Limitaciones del modelo dispersión Gaussiano

41 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 CO STARTING CO TITLEONE ZONA Norte PST CO MODELOPT DFAULT CONC RURAL CO AVERTIME 1 24 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 Ejemplo de entrada al modelo ISC3

42 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 RE STARTING GRIDCART CG1 STA XYINC GRIDCART CG1 END RE FINISHED ME STARTING ME INPUTFIL D:\epadisp\isc3\benegas\test.dat ME ANEMHGHT 10.0 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 Ejemplo de entrada al modelo ISC3

43 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/ Ejemplo de entrada al modelo ISC3

44 E. Puliafito Bahía Blanca, 25/09 al 03/10/2007 Cálculo de las concentraciones ambientales La inmisión (o concentraciones ambientales) I g/m 3 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)


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