1. ¿Por qué se estudia principalmente la 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. En la troposfera se concentran el 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 o 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 de 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, 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, 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, hidrocarburos aromáticos policlicos, etc.

- Halógenos y compuestos halogenados; como cloro, ácido clorhídrico, acido

fluorhídrico, clorofluorcarbonos, hidroclorofluorocarburos.

- 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, 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 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.

- Datos sobre contaminación, será necesario conocer lo mejor posible, las causas

de la contaminación, los contaminantes 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.- aquí habrá de designar quien, como y con qué se

va a llevar a cabo el control de la contaminación, aquí se realizará:

- Definición de los organismos responsables y del personal implicado.

- Inventario 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 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 de partículas generadas en Kg./h.

1,75 Kg. Ton. x 500 Ton. Día x 1 Día / 24 h=36,4583 Kg.de partículas / h.

2. La concentración de partículas, 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 de partículas que emitirá la planta anualmente con 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 x 1 Ton / 1000 Kg. x (6,4 x 106 - 6,4 ×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 (Masa/volumen): mg. /m3.

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.

LAeq.s = 10*log (1/5 Σ 10L

Aeq.di / 10)

Donde L

Aeq.di es el nivel diario equivalente ponderado A.

2. Indique cuáles son los instrumentos de 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 forma 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: 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 para controlar el ruido y mitigar los 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 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 los trabajadores antes mencionados algún tipo de efecto sobre 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 los mapas 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^(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 trabaja en una fábrica de elementos metálico, y a lo largo del 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   1/8*(1,5*10^(90/10) + 1*10^(103/10) + 2,5*10^(85/10) + 2*10^(87/10)

+ 1* 10^(70/10))   = 94,63 dB(A) Nivel diario equivalente