Este documento describe los modelos de difusión de contaminantes, incluidos los modelos gaussianos. Los modelos gaussianos asumen una dispersión gaussiana de los contaminantes y requieren datos como la intensidad de emisión, la velocidad y dirección del viento, y la categoría de dispersión. También cubre otros tipos de modelos, clasificaciones de modelos, y factores que afectan la fiabilidad de los modelos como la topografía y meteorología de un área.

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
Facultad de Ciencias
Escuela de Ingeniería Química
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
Tema:
MODELOS DE DIFUSION DE LOS
CONTAMINANTES
Integrantes:
GUAYASAMIN MARLON
LEON JAIME
RIOS FRANKLIN
VACACELA ERICK

2. MODELOS DE DIFUSIÓN DE
LOS CONTAMINANTES

3. MODELOSDEDIFUSIONDELOS
CONTAMINANTES
Técnica que mediante ecuaciones matemáticas
mas o menos complicadas calcula las
concentraciones de contaminantes
atmosféricos.
Su fiabilidad depende de la elección del tipo
de modelo, adaptación a la realidad y del
grado de exactitud de los datos de entrada
Factores de Fiabilidad
Complejidades meteorológicas y topográficas
de la zona.
Exactitud requerida en el análisis
Competencia técnica y científica del usuario
Fiabilidad de los datos de entrada.
Modelos fidedignos.

4. CLASIFICACION
MODELOS GAUSSIANOS
Se aplican en el caso de
contaminantes no
reactivos como el SO2,
partículas, etc. Son los
mas conocidos y usados
MODELOS NUMERICOS
Se utilizan en el caso de
contaminantes reactivos
O3
MODELOS ESTADISTICOS
se usan en el caso en que
los procesos físicos o
químicos involucrados no
son bien conocidos.
MODELOS FISICOS
son los más adecuados
para el cálculo de las
concentraciones de
contaminantes
estimación de las
variables directamente
relacionadas con la
termo-hidro-dinámica de
los fluidos.

5. Otrasclasificacionesdelosmodelos:
Por el tipo de fuente
modelos de fuente puntual continua
(central térmica) o discontinua
Modelos de fuente lineal(trafico
autopista) y superficial.
Por su entorno
Modelos urbanos, ejemplo ciudad,
campo abierto
Por el tiempo
Climatológicos
Estacionales o anuales
Episódicos que estiman
concentraciones medias horarias o
diarias

6. MODELO GAUSSIANO
Las intensidades de emisiones se suponen
constantes y continuas.
No se tiene en cuenta las variaciones de dirección
y la velocidad de viento o de la categoría de
dispersión durante el transporte de los
contaminantes
La masa de contaminantes se conserva
Los contaminantes se dispersan siguiendo una
distribución Gaussiana.

7. MODELOS GAUSSIANOS
 Intensidad de emisión (Q)
 Para fuentes puntuales la intensidad de emisión se define como la masa de
contaminante emitida por unidad de tiempo (g/s)
 Se define como la masa contaminante emitida por unidad de tiempo y
longitud
 Q representa la más total emitida
 Para encontrar la intensidad de emisión se debe conocer el factor de
emisión para dicho contaminante (EPA Y CORINAIR)

8. DIRECCION Y VELOCIDAD DEL
VIENTO
• Los sensores de dirección y velocidad del viento se encuentran situados a 10 m
de altura.
• u es la velocidad del viento a la altura efectiva de la chimenea.
• uo es la velocidad del viento a 10 m.
• z es la altura de emisión.
• n es un exponente que depende de la categoría de dispersión.

9. CATEGORIA DE DISPERSION
• Pasquil estableció las diferentes categorías por letras A, B, C, D, E. F donde:
A caracteriza una dispersión muy activa
F caracteriza una dispersión precaria o inhibida

10. Coeficiente de dispersión
• Los coeficientes de dispersión o difusión
constituyen una medida del ensanchamiento del
penacho en las direcciones horizontal y vertical y
depende de la categoría de dispersión.
• Se simbolizan por σx y σy y representan las
desviaciones típicas horizontal y vertical
respectivamente de la distribución de
concentración en el penacho.
• Los coeficientes de difusión, son de la forma:
σy= ax
σz = cx
• con los valores de a y b diferentes según el autor.
MODELOS DE DIFUSION DE LOS CONTAMINANTES
MODELOS GAUSSIANOS

11. MODELOS DE DIFUSION DE LOS
CONTAMINANTES
MODELOS GAUSSIANOS
Altura efectiva de la chimenea
• El penacho asciende una cierta
altura sobre la chimenea antes de
quedar horizontal.
• La altura efectiva de la chimenea,
H, se calcula:
H = h + dh
• Donde h es a altura geométrica
de la chimenea y dh es la sobre
elevación del penacho.
• El cálculo de la sobre elevación
del penacho se realiza por medio
de la ecuación de Briggs.

12. MODELOS DE DIFUSION DE LOS
CONTAMINANTES
Capa de mezcla
• Se realiza por medio de un SODAR (Instrumento
acústico de determinada los estratos verticales
mediante el envió de un sonido acústico que al
rebotar en los estratos determinan la capa de
mezcla).
• Otro método es el uso de sondeos
termodinámicos mediante el denominado
método de Holzworth (1967).
Otros tipos de fuentes de emisión.
• Fuentes lineales: por ejemplo de vehículos por
tramo de carretera, la ecuación para calcular la
concentración es:
C = ql/u ⌠ f dl

13. Otros tipos de fuentes de emisión.
• Fuentes superficiales: En el caso de un
urbano, las fuentes superficiales representan
una contribución importante a la
de contaminantes.
• Gifford y Hanna (1970) propusieron la
ecuación para calcular la concentración
a una fuente superficial:
C = c Q/u
c = (2/π )1/2 x1-b [a(1-b)]-1
• donde x es la distancia del receptor a la fuente y las constantes a y b se definen en
la Tabla siguiente:
• Q se obtiene dividiendo la masa total emitida por unidad de tiempo por la fuente
superficial, por el área urbana afectada.
• Según estudios por Gifford y Hanna, c = 225 para las partículas y c =50 para el
SO2
MODELOS DE DIFUSION DE LOS CONTAMINANTES

14. Categorías de
Dispersión
a b
A 0.40 0.91
B 0.33 0.86
C 0.22 0.80
D 0.15 0.75
E 0.06 0.71
F 0.06 0.71
MODELOS DE DIFUSION DE
LOS CONTAMINANTES

15. MODELOS DE DIFUSION DE LOS CONTAMINANTES
Casos especiales.
• Algunos modelos de difusión incorporan
un algoritmo que contempla la pérdida o
desaparición de los contaminantes con el
tiempo.
C = Co exp (-at)
Donde:
 C = es la concentración estimada en el
instante t
 Co = es la concentración sin pérdida de
contaminante
 t = es el tiempo transcurrido desde la
emisión
 a = es una constante que depende de la
vida media del contaminante (t1/2):
a = 0,692/t1/2

16. Efectos topográficos sobre la contaminación (afecta la dispersión)

17. EMISION DE GASES Y
PARTICULAS VIGILANCIA
DEL AIRE

18. EMISIÓN DE
GASES Y
PARTÍCULAS
Emisiones.
El nivel de emisión.
Focos de emisión.
Emisiones realizadas
a cielo abierto.
Emisiones difusas.