1. ¿Por qué se estudia estudia principalmente principalmente la troposfera? troposfera?
Se estudia principalmente la troposfera por dos razones, por un lado contiene el aire que respiramos y por otro se forman las nubes y tienen lugar a los fenómenos meteorológicos. meteorológicos. En la troposfera se concentran el 80% 80% de los gases de la atmosfera y casi todo el vapor de agua, las nubes y aerosoles. Desde el punto de vista de los seres vivos, es la capa más importante, ya que es donde se desarrolla toda su actividad y donde se producen la mayor parte de los fenómenos meteorológicos que determinan el clima. 2. Define qué es Emisión e Inmisión.
Emisión.- es la cantidad de contaminantes sin diluir que hechas al medio que te rodea. Así mismo son todos los fluidos gaseosos, puros o con sustancias en suspensión; así como toda forma de energía radioactiva, electromagnética o sonora, que emanen como residuos o productos de la actividad humana.
Inmisión.- es la concentración de contaminantes diluidos que existe en el medio que te rodea. Así mismo es la transferencia de contaminantes del aire desde la atmósfera libre a un receptor tal como un ser humano, planta o edificio. 3. En el centro de una gran ciudad como Madrid, ¿qué fuentes de contaminantes y de qué tipo se pueden encontrar?
Fuentes Naturales.- se puede encontrar: -La contaminación por actividad biológica de los microorganismos durante procesos aeróbicos o anaeróbicos de degradación de la materia orgánica. -Los incendios de origen natural, como los producidos por rayos. -Las lluvias sucias, que se presentan frecuentemente en algunas estaciones del año.
Antropógenicas Antropógenicas o antrópicas: antrópicas: -Fuentes de contaminación fija.- se puede encontrar: -Procesos de combustión en instalaciones industriales, calefacciones domesticas y calderas industriales de generación de calor y electricidad. -Procesos de tratamiento de residuos industriales.
-Procesos de transformación de residuos urbanos.
Fuentes de contaminación móvil.- se puede encontrar: -Automóviles, el aumento indiscriminado del parque automotor contribuye a incrementar los problemas de contaminación atmosférica como consecuencia de los gases emitidos por los tubos de escape. -Aviones, los
aviones emplean combustibles combustibles de de alta alta calidad derivados del
petróleo. Los principales contaminantes emitidos son monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, aldehídos, partículas, tolueno, orto y para-xilenos y benceno. 4. ¿Qué sustancias contaminantes se pueden encontrar principalmente en la atmósfera?
Las sustancias contaminantes presentes en la atmosfera se pueden clasificar en función a distintos criterios:
*
Según su origen:
Naturales; fenómenos naturales como tormentas, procesos biológicos, etc. Artificiales; actividades antropógenicas como calefacciones, calefacciones, procesos industriales, etc.
*
Según su naturaleza:
- Bióticas; constituidas por materia viva como microorganismos o polen. - Abióticas; formada por materia inanimada. Pueden ser físicos, como térmicos, acústicos,
*
radiaciones
o
químicos,
como
partículas,
gases
y
vapores.
Atendiendo a su composición química:
- Partículas; según el tamaño se clasifican en partículas sedimentables, partículas en suspensión, partículas respirables, o humos. - Compuestos de azufre; como óxidos de azufre, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, hidrógeno, ácido sulfúrico, mercaptanos, sulfatos, etc. - Compuestos de nitrógeno; como óxido nítrico, dióxido de nitrógeno, amoniaco. - Compuestos de carbono; como monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, hidrocarburos totales, compuestos orgánicos volátiles, etileno, el tricloroetileno, hidrocarburos aromáticos como el benceno, el tolueno, el benzopireno, benzopireno, hidrocarburos hidrocarburos aromáticos policlicos, policlicos, etc.
- Halógenos y compuestos halogenados; como cloro, ácido clorhídrico, acido fluorhídrico, fluorhídrico, clorofluorcarbonos, clorofluorcarbonos, hidroclorofluorocarbu hidroclorofluorocarburos. ros. - Halones que contienen Br, F, C, bromuro de metilo, el tetracloruro de carbono, el metilcloroformo,etc. - Oxidantes fotoquímicos; como ozono, peróxidos, aldehídos, nitratos de peroxiacetilo, peroxiacetilo, etc. - Metales; como: plomo, mercurio, cadmio, vanadio, níquel, arsénico.
*
Según sus efectos:
- Contaminantes criterio; monóxido de carbono, los óxidos de azufre, el ozono, y el material particulado. - Contaminantes no criterio; las que no están incluidas en el anterior grupo.
5. En una red automática automátic a de vigilancia de la calidad del aire, como la que se puede encontrar en Madrid capital, indique cómo realizaría brevemente la planificación para la colocación de una nueva estación.
En la planificación de una nueva estación de vigilancia de la calidad del aire, hay que seguir una serie de etapas. Entre éstas se pueden destacar el estudio previo, la organización y recursos, y la planificación y el diseño:
Estudio Previo.- consistiría en recopilar una serie de informaciones y datos previos básicos como: - Datos meteorológicos, parámetros climáticos que pueden influir en la calidad del aire a lo largo del año como; humedad, la temperatura, la velocidad del viento, etc. - Datos demográficos y sociales variables como; la población, la distribución, el nivel de vida, el nivel sanitario, etc., en un área determinada pueden determinar la existencia
de
mayor
o
menor
contaminación
en
ella.
- Datos topográficos, como; características del relieve, como valles, montañas, etc., pueden dificultar una renovación del aire en la zona, y por lo tanto un aumento en la concentración de contaminantes. contaminantes. - Datos sobre contaminación, será necesario conocer lo mejor posible, las causas de la contaminación, contaminación, los contaminantes principales, principales, los focos contaminantes, datos sobre la calidad del aire, etc.
Con esta información y mediante la aplicación de modelos o de formulas de dispersión, se elaborará un modelo conceptual previo, del cual se partirá para el resto de las etapas.
-
Organización y recursos.recursos.- aquí habrá de de designar designar quien, quien, como y con qué se va
a llevar a cabo el control de la contaminación, contaminaci ón, aquí se realizará:
-
Definición de los organismos responsables responsable s y del personal implicado.
-
Inventario Inventar io del material necesario y el disponible.
-
Fuentes de financiación.
-
Control
de
la
contaminación.
Estimación
previa
del
mantenimiento.
6. Cite 4 posibles medidas de reducción de la contaminación contaminació n atmosférica en una ciudad. Justifique su respuesta.
Dentro de las posibles medidas de reducción de la contaminación podemos citar:
1. Un cambio de combustible, como la utilización de carbones con bajo contenido de azufre para reducir la cantidad de dióxido de azufre emitida o la sustitución del carbono por gas natural.
2. Las buenas prácticas de operación que incluyen medidas como el cuidado y mantenimiento apropiado del equipo. Un programa de inspección y mantenimiento regular, puede evitar la fuga de compuestos orgánicos volátiles en una planta química y por tanto su emisión.
3. Las acciones urbanísticas, incluirían una planificación correcta de los edificios, un diseño urbano adecuado, la existencia de vegetación, una gestión adecuada del transporte, etc.
4. Y por último, el establecimiento de medidas legislativas cada vez más restrictivas, es una técnica eficaz para reducir la contaminación.
En el proceso de combustión de una industria, se emiten 1,75 Kg. de partículas/Ton de carbón empleado.
En ese mismo proceso se utilizan 500 Ton. de carbón al día.
Calcule:
1. La cantidad cantidad de partículas partículas generadas en Kg./h.
1,75 Kg. Ton. x 500 Ton. T on. Día x 1 Día / 24 h=36,4583 Kg.de partículas partículas / h. 2. La concentración concentración de partículas, partículas, expresadas expresadas en mg/m3, si el volumen total de gases emitidos es de 6,4 x 106 m3/día. Se trabaja en condiciones normales para gases (T = 0º C = 273 K y P = 1 atm .). .).
36,4583 Kg.h x 24h /1 dia x 106 mg / 1 Kg x 1dia / 6,4 ×106 m3 = 136,7186 mg de partículas / m3
3. Si en condiciones normales para gases se permite un máximo de emisión de 100 mg. /m3, ¿cuál debe ser el rendimiento mínimo de los sistemas de depuración que se deben instalar?
η=136,7186 - 100136.7186 x 100 =26,857 ≈ 27%
4. Cantidad máxima máxima de partículas partículas que emitirá la la planta anualmente anualmente con sistemas sistemas de depuración instalados, expresada en Ton. Compárela con las emisiones que se hubieran realizado sin los sistemas de depuración.
Con sistemas de depuración: 100 mg / m3 x 1 Kg / 106mg 106mg x 1 Ton / 1000 Kg. x (6,4 x 106 - 6,4 ×106 ×106 ×0,27) m3 / dia x 365 dias / 1 año =170,528 Ton.de partículas / Año
Sin sistema de depuración: 136,7186 mg / m3 x 1 Kg / 106mg x 1 Ton / 1000 Kg. x 6,4 x 106m3 / dia × 365 dias / 1 año = 319,375 Ton.de partículas / Año
Nota:
Para facilitar la realización del ejercicio tener muy presente las unidades en las
que se debe presentar el resultado de cada apartado. Expresión de la contaminación contaminación (Masa/volumen): mg. /m 3.
1. ¿Cuándo se calcula el nivel semanal equivalente?
El nivel semanal equivalente se define como la media de las exposiciones diarias, de cada uno de los cinco días de la semana laboral. Este parámetro se calcula cuando existe una variación significativa de la exposición al ruido entre jornadas. L Aeq.s = 10*log (1/5
Donde
LAeq.di
Σ 10
LAeq.di / 10
)
es el nivel diario equivalente ponderado A.
2. Indique cuáles son los instrumentos de medición medición acústica. Señala los más utilizados.
Los instrumentos de medición acústica más extendidos son los siguientes:
1.- Sonómetros: es un instrumento que responde ante un sonido de f orma aproximada a como lo haría el oído humano, de tal forma que podemos medir el nivel de ruido presente
en
un
lugar
y
en
un
momento
determinado.
Podemos encontrar sonómetros convencionales o integradores. Los convencionales están compuestos por:
Micrófono:
Transforma
la
presión
sonora
en
una
señal
eléctrica
Preamplificador: Preamplificador: Adapta la señal eléctrica.
Amplificador: Aumenta las señales recibidas para que se puedan cuantificar. Registrador: Dispositivo de lectura analógica o digital, que registra la señal recogida por el micrófono.
Este tipo de sonómetro mide el nivel de presión sonora instantánea en decibelios sin ningún tipo de ponderación. Para que esta medida refleje la sensación percibida por el oído humano sería necesario convertirla a un nivel de presión acústica ponderado, utilizando un filtro de tipo A. Los sonómetros de este tipo sólo se pueden utilizar para medir el nivel de presión acústica ponderado A de ruidos estables.
Los sonómetros integradores registran el ruido durante un cierto período de tiempo mediante un sistema de memoria, dando directamente el nivel de presión acústica continua equivalente ponderado A. Además, poseen un filtro de ponderación temporal o circuito integrador de frecuencias. Estos sonómetros permiten medir cualquier tipo de ruido, siempre que se ajusten, como mínimo, a las prescripciones establecidas por la norma CEI 804.
Los sonómetros se pueden clasificar según su grado de precisión, en cuatro tipos: 1)Sonómetros tipo 0: usados en laboratorios de acústica. 2)Sonómetros tipo 1: sonómetros de precisión. 3)Sonómetros tipo 2: utilizados para aplicaciones generales. 4)Sonómetros tipo 3: permiten solamente una apreciación de nivel.
2.- Dosímetros: es un sonómetro integrador que permite calcular la dosis de ruido a la que está sometida una persona. Lleva incorporado un sistema lector en el que se expresa la dosis acumulada en el tiempo en el que ha estado funcionando. Los dosímetros nos proporcionan el nivel de presión sonora equivalente de cualquier ruido y el nivel sonoro continuo equivalente diario y han de incorporar la ponderación exponencial de tiempo, habitualmente lenta y el umbral de ruido especificado por el fabricante.
3.- Calibradores: son instrumentos que sirven para calibrar a los sonómetros. Para ello, generan un ruido estable a un nivel y a una frecuencia determinada y los sonómetros han de ajustarse al nivel de presión acústica de referencia y comprobar que este nivel se mantiene después de la medición.
4.- Analizadores digitales de frecuencia: se utilizan cuando el tipo y la procedencia de la señal acústica no permiten su análisis secuencial de frecuencias en tiempo real.
3. ¿Qué significa dB(A), y por qué es la expresión más utilizada?
Son las unidades de la presión acústica ponderada A. Es la más utilizada porque utiliza un filtro A que es el que más se acerca a la curva de sensación sonora de 40 fonios, la cual es la más similar al sonido que percibe el hombre.
4. Proponga medios medios para controlar el ruido ruido y mitigar los posibles posibles efectos para los obreros de una fábrica, que se encuentran sometidos a más de 91 dB(A) durante los 5 días de la semana.
Desde la aparición de la Directiva 2003/10/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 6 de Febrero de 2003, sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (ruido), los valores límites de exposición, superiores e inferiores, diarios que establecía la anterior Directiva (Directiva 86/188/CEE, transpuesta al ordenamiento jurídico español mediante el Real Decreto 1316/1989, sobre protección de los trabajadores contra los riesgos derivados por la exposición a ruido durante el trabajo), se han modificado, reduciéndose a 85 dB(A) para el caso de los superiores y a 80 dB(A) para el caso de los inferiores. Ambos, si son superados, dan lugar a una acción. Por otro lado, se establece un valor límite de exposición diaria que se sitúa en 87 dB(A) y que no ha se der superado en ningún momento.
Teniendo en cuenta estas premisas, los obreros de esta fábrica precisan de la adopción de medidas pues están soportando niveles de exposición exposición muy altos.
Para
ello, el empresario, debería implantar equipos de trabajo que generen menos ruido y hacerles un mantenimiento adecuado. Además, para reducir el ruido aéreo se podrían instalar pantallas, cerramientos o recubrimientos con material acústicamente absorbente, y para reducir el ruido transmitido por cuerpos sólidos se podrían instalar sistemas de aislamiento y amortiguación. Otra manera para reducir el ruido generado es mediante la organización del trabajo, por ejemplo, limitando la duración e intensidad de la exposición, o mediante la adopción de horarios de trabajo apropiados, provistos de suficientes descansos. Además de estas medidas sobre el lugar del trabajo, el empresario está obligado a proporcionar a sus obreros equipos de protección individual auditiva y éstos estarán obligados a llevarlos puestos, según establece esta Directiva.
5. ¿Experimentarán ¿Experimentarán los trabajadores trabajadores antes mencionados mencionados algún tipo de efecto sobre la la salud? Si la respuesta es afirmativa, indique los más significativos.
Los trabajadores de esta fábrica, probablemente, desarrollarán algún problema de salud. El principal efecto sobre la salud será la pérdida de audición, siendo uno de los riesgos laborales más extendidos por el mundo para los trabajadores que están expuestos al ruido. Además puede provocar daños irreversibles en la capacidad
auditiva que irán acompañados de otros efectos como la percepción distorsionada de ciertos sonidos, zumbidos, pitidos en los oídos, etc. También, la exposición prolongada al ruido puede provocar efectos fisiológicos y cardiovasculares, tales como la hipertensión y cardiopatías asociadas a altos niveles de ruido. Por último, otros problemas que el trabajador puede desarrollar son los asociados a la salud mental, entre otros, ansiedad, dolores de cabeza, estrés emocional y comportamientos nerviosos.
6. ¿Qué son y para qué sirven sirven los mapas acústicos? acústicos?
Los mapas acústicos son una representación gráfica de la distribución del ruido, a través de medidas directas de los niveles sonoros. Nos permiten elaborar un diagnóstico sobre la contaminación acústica en un determinado lugar.
1. Una comunidad de vecinos se queja por el ruido que genera la actividad de una empresa que está situada en su mismo bloque. Un técnico utiliza un sonómetro para medir el ruido en las viviendas durante la actividad, siendo el nivel sonoro de 70 dB(A). Al cesar la actividad, el nivel de ruido es de 58 dB(A), debido al tráfico.
a) ¿Tienen razón los vecinos en echar la culpa a la empresa? Razone su respuesta.
Los vecinos de esta comunidad no llevan razón al echar la culpa a la empresa, pues la empresa genera un ruido de 12 dB(A), que es menor que el ruido generado por el tráfico cuando la actividad de la empresa cesa. Es decir, la mayor parte del ruido que se genera en esa zona es debida al tráfico, concretamente 58 dB(A) y tendrán que realizar las protestas en este sentido.
b) Compare el resultado obtenido por la ecuación con el obtenido por la gráfica.
Cuando tenemos distintas fuentes de ruido y queremos medir el ruido generado por una actividad en concreto, tenemos que restar las presiones. La expresión a utilizar es la siguiente:
Lp(dB) = 10*log PefT/P0^2 = 10*log10^(Lp1/10) 10*log10^(Lp1/10) – 10^(Lp2/10)
Lp(dB) = 10*log 10^(70/10) – 10^(58/10) = 69,72 dB.
Este es el resultado que sale aplicando la ecuación. Si ahora lo hacemos con la gráfica:
LA = 70 – 58 = 12 dB. Como este valor está fuera del rango del eje x (recordemos que llega a 10 unidades (diferencia en dB)), el valor a restar es muy pequeño y por tanto se toma como valor a restar el 0. Por consiguiente, el valor es LA = 70, muy parecido al obtenido con la fórmula.
2. Un individuo individuo trabaja en en una fábrica de elementos elementos metálico, y a lo largo del día día pasa por 4 puestos de trabajo diferentes, en los que está sometido a los siguientes niveles de ruido:
Puesto 1: LAeq,T1 = 90 dB(A) durante 1 ½ horas
Puesto 2: LAeq,T2 = 103 dB(A) durante 1 hora
Puesto 3: LAeq,T3 = 85 dB(A) durante 2 ½ horas
Puesto 4: LAeq,T4 = 87 dB(A) durante 2 horas
El resto delajornada el ruido es 70 dB(A).
Calcule el nivel diario equivalente.
Para una jornada laboral de 8 horas, la fórmula que usamos es la siguiente: LAeq,d = 10*log(1/8 Ʃ Ti*10 ^(LAeqTi/10))
Como es una jornada laboral de 8 horas, el tiempo en el que el ruido es de 70 dB es de una hora, pues el resto de exposiciones al ruido en los diferentes puestos suman 7 horas.
Por tanto, el resultado es:
LAeq,T = 10*log 10*log 1/8*(1,5*10^(90/10) 1/8*(1,5*10^(90/10) + 1*10^(103/10) 1*10^(103/10) + 2,5*10^(85/10) 2,5*10^(85/10) + 2*10^(87/10) 2*10^(87/10) + 1* 10^(70/10)) = 94,63 dB(A) Nivel diario equivalente
