Hidrologia

ANALISIS DE DISPERSION DE EMISIONES GASEOSAS DE UNA FUENTE PUNTUAL INTERMITENTE Y CONTINUA

INTRODUCCION:

Los contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantes se debe a causas naturales (emisiones volcánicas, incendios forestales), mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas (industria)

Cuando nombramos fuentes antropogénicas, hablamos de emisión de contaminantes desde diversos focos, podemos clasificar los focos en: puntuales, tales como las chimeneas industriales aisladas; lineales, por ejemplo, las calles de una ciudad, las carreteras y autopistas; y planos, las aglomeraciones industriales y las áreas urbanas son los ejemplos más representativos.

Por una chimenea (una casa, industria o vehículo) se dispersan diversos contaminantes (es decir se alejan y diluyen) de la fuente emisora debido al arrastre del viento o el efecto de los movimientos verticales. Si el viento es fuerte, la dispersión se debe principalmente al arrastre del viento. Cuando los vientos son débiles, el efecto de los movimientos verticales adquiere mayor importancia en la dispersión de los contaminantes.

Para estimar las emisiones en muchos casos se utiliza un factor de emisión que supone una relación lineal entre la tasa de emisión y una unidad de actividad.

Para ciertas categorías de fuente la relación funcional entre las emisiones, procesos múltiples y las variables ambientales se estudia lo suficientemente para dar lugar a modelos matemáticos complejos. Si estos modelos de emisión requieren cálculos complejos o grandes volúmenes de datos para alimentarlos, se apoyan en programas de cómputo.

Si bien los modelos están diseñados para producir estimaciones más exactas que las obtenidas con factores de emisión, la exactitud de la estimación siempre dependerá de la calidad de los datos con que se alimente el modelo y de los supuestos en que se base. Por lo tanto, antes de decidir utilizar un modelo como la alternativa para un tipo específico de fuente es importante comparar las necesidades del modelo de emisión con los datos disponibles.

En las prácticas 9 y 10 se usaron los modelos matemáticos Puffj, Surfer, Plumaj para estimar concentración de sustancias en difusión y determinar la distribución espacial de la concentración.

OBJETIVOS:

• Determinar la concentración media de una sustancia gaseosa en difusión.

• Determinar la distribución espacial de la concentración media.

• Aprender a manejar el programa Puffj y Plumaj, como herramientas, para realizar los cálculos que nos permitirán cumplir los dos primeros objetivos propuestos.

• Utilizar el Surfer 8.0, para generar isolíneas que nos permiten evaluar la concentración media.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA:

La dispersión de contaminantes depende de factores tales como:

- Naturaleza física y química de los efluentes.

- Condiciones metereológicas del ambiente.

- Localización de la chimenea con respecto al movimiento del aire y la naturaleza del terreno que se encuentra en dirección del viento que viene de la chimenea

- Grado de turbulencia de la atmósfera.

Todos los fenómenos meteorológicos pueden jugar un papel importante en la evolución de los contaminantes en la atmósfera.

El viento, la humedad, la inversión y las precipitaciones tienen un papel importante en el aumento o disminución de la contaminación.

El viento generalmente favorece la difusión de los contaminantes ya que desplaza las masas de aire en función de la presión y la temperatura. El efecto que puede causar el viento depende de los accidentes del terreno o incluso de la configuración de los edificios en las zonas urbanizadas.

Al contrario del viento, la humedad juega un papel negativo en la evolución de los contaminantes ya que favorece la acumulación de humos y polvo. Por otra parte, el vapor de agua puede reaccionar con ciertos aniones aumentando la agresividad de los mismos, por ejemplo el trióxido de azufre en presencia de vapor de agua se transforma en ácido sulfúrico, lo mismo ocurre con los cloruros y los fluoruros para dar ácido clorhídrico y fluorhídrico respectivamente.

Normalmente, la temperatura del aire disminuye con la distancia, de tal manera que en una atmósfera normal hay una disminución de 0.64 a 1 ºC cada 100 metros en la zona más próxima a la superficie de la tierra; por encima de ella la temperatura disminuye mas rápidamente. Este seria el radiante térmico normal, pero bajo determinadas condiciones orográficas y climatológicas este gradiente puede alterarse de tal manera que a una determinada altura la temperatura del aire es superior a la de una altura inferior. El problema que esto crea es impedir la dispersión vertical de los humos y de otros contaminantes enviados a la atmósfera por todas las actividades urbanas.

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INVERSIÓN TÉRMICA.

La naturaleza física y química de los efluentes es también de gran importancia, así se los efluentes tienen mayor temperatura, alcanzaran mayores alturas ya que su densidad es menor que la del aire y por lo tanto ascienden, siendo esto un beneficio. Cuando la velocidad de emisión es mayor también los efluentes alcanzan menores alturas resultando menos perjudiciales, etc.

Existen tres modelos de estimación de la concentración de contaminantes:

|MODELO |VENTAJAS |DESVENTAJAS |

|MODELO DE CELDA |Su formulación matemática es sencilla, no |Utiliza hipótesis ideales. |

|FIJA |requiere conocer muchos datos. |(mezclado uniforme) |

|MODELO DE DISPERSIÓN |Formulación matemática de complejidad |Utiliza hipótesis ideales. |

| |media. |(no hay reacción química por parte de los |

| | |contaminantes) |

|MODELO DE CELDAS |Considera la reacción química de los |Requiere una serie muy amplia de datos. |

|MÚLTIPLES

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