Modelado de dispersión atmosférica de contaminantes y su validación con mediciones

Fundamento

El modelo resuelve el transporte y la dispersión de los contaminantes desde la fuente hasta los receptores. Los modelos gaussianos de estado estacionario representan el penacho con una distribución normal en las direcciones transversal y vertical, con coeficientes de dispersión que dependen de la turbulencia atmosférica; los modelos regulatorios modernos describen la turbulencia con la teoría de la capa límite y tratan de manera distinta las condiciones convectivas y estables. Las entradas son las emisiones de cada fuente con su caudal, temperatura, velocidad de salida y altura, que definen la sobreelevación del penacho, una serie meteorológica horaria de al menos un año con viento, temperatura, radiación, nubosidad y altura de capa de mezcla, la topografía del terreno y la rugosidad, y los edificios cercanos, cuyo efecto de estela puede hacer que el penacho baje al suelo. El modelo calcula, para cada hora y cada punto de una grilla de receptores, la concentración, y de esa serie se extraen los estadísticos que las normas comparan: máximos horarios, percentiles, promedios diarios y anuales. Los modelos de calidad de aire fotoquímicos, que incluyen la química de la atmósfera, se usan para el ozono y el material particulado secundario a escala de ciudad o de región. La validación se hace comparando lo modelado con mediciones en puntos conocidos, con indicadores estadísticos de desempeño, y el modelo se ajusta o se documentan sus limitaciones. Todo estudio serio informa las incertidumbres y hace análisis de sensibilidad a los datos de entrada.

Analito (qué se mide)

Concentraciones de inmisión estimadas en el entorno de una fuente y su distribución espacial y temporal

Matriz (en qué muestra)

Emisiones de chimeneas industriales, tránsito, canteras, rellenos y feedlots; escenarios de proyecto y de operación

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Estación de trabajo con los modelos regulatorios y sus preprocesadores meteorológicos y de terreno; estación meteorológica propia o acceso a datos horarios validados; sistema de información geográfica; equipos de medición para la validación; software de análisis estadístico.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Ninguno.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Bases de datos meteorológicas y topográficas; inventario de emisiones de las fuentes; planos del establecimiento y de los edificios.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Licencias de software; datos meteorológicos.

Unidad

kg/m3 · µg/m3 de concentración modelada · percentiles y máximos según el estándar · metros de altura de chimenea · km de distancia al máximo de inmisión

Rango de referencia

Se evalúa contra los estándares de calidad de aire aplicables y contra criterios de significancia; los máximos de inmisión de una chimenea alta suelen ubicarse entre 500 metros y varios kilómetros de la fuente según la altura y la estabilidad atmosférica

Norma que lo exige

Ley 25.675 general del ambiente y las normas provinciales de evaluación de impacto ambiental, que exigen la modelación de dispersión en los proyectos con emisiones atmosféricas; Ley 20.284 y los estándares de calidad de aire contra los que se comparan los resultados; las normas provinciales que fijan alturas de chimenea y criterios de dispersión; los planes de gestión de calidad de aire de las jurisdiccionesnorma internacional

Norma que describe la técnica

Los modelos regulatorios de la EPA de los Estados Unidos, en particular AERMOD y su guía en el apéndice W de 40 CFR parte 51, con sus preprocesadores meteorológicos y de terreno; los modelos CALPUFF para terreno complejo y largas distancias; las guías europeas y de la Organización Meteorológica Mundial sobre modelado de calidad de aire; los protocolos de evaluación de desempeño de modelosnorma internacional

Edición y vigencia de la norma

EPA 40 CFR parte 51 apéndice W, revisión vigente; AERMOD versión actual

Volumen de muestra

No aplica. Un estudio típico modela una o más fuentes con un año completo de meteorología horaria sobre una grilla de cientos a miles de receptores

Conservación y transporte

El modelo no es mejor que sus datos de entrada: emisiones estimadas con factores genéricos en lugar de medidas, o una serie meteorológica de una estación lejana y con otra rugosidad, producen resultados que parecen precisos y no lo son, y por eso se documentan el origen y la calidad de cada entrada. La meteorología tiene que ser representativa del sitio y estar validada. Los edificios cercanos y el terreno se incluyen, ya que su omisión suele subestimar las concentraciones al nivel del suelo. Los resultados se presentan con mapas, con los estadísticos que exige la norma y con el análisis de incertidumbre, no como un único número.

Límite de detección típico

No aplica

Incertidumbre típica

Los modelos regulatorios se consideran aceptables cuando predicen los máximos dentro de un factor de dos; las concentraciones hora a hora en un punto tienen incertidumbres mucho mayores

Área

Ambiental; Ingeniería; Instrumentación y control

Fecha de última actualización: 9/9/2026