Modelos de calidad del aire y agua

Modelo de caja de la calidad del aire

Se trata de un modelo simple, mediante el cual obtenemos una estimación inicial de la concentración. Su base es el principio de conservación de la masa de un contaminante en una caja. Tomamos como referencia un marco fijo (enfoque euleriano). En este caso la caja representa el barrido efectuado por el LIDAR con una profundidad de 100 metros. Fig. 1 Como vemos tenemos tres focos contaminantes correspondientes a tres carreteras. El modelo supone que el viento entra en el volumen de control a una velocidad U, y con una concentración C1, y sale del volumen de control a una velocidad U y una concentración C2. Las dimensiones de la caja son L x H x y.

Modelos de dispersión gaussiana

La columna de humo emitida por la chimenea se eleva hasta cierta altura efectiva, H, que es la suma de la altura de la chimenea, h, más el ascenso, Δh, debido al momento inicial del humo, así como a la diferencia de temperaturas entre el gas saliente y el aire que le rodea.

A partir de Hef la columna de humo se mueve horizontalmente en la dirección del viento (dirección x) con velocidad u y se dispersa en las direcciones perpendiculares a éste, y y z. (y = horizontal, z = vertical). La dispersión en el plano yz se debe principalmente a la turbulencia atmosférica y puede calcularse como una distribución gaussiana

Modelos de diagnóstico Tscreen y ScreenView.

Screen View 3 usa el modelo Gaussiano de dispersión, este software fue desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para proporcionar un método sencillo que permita estimar concentraciones máximas de diferentes contaminantes a nivel del suelo en función de la distancia de la fuente emisora. Este software es recomendado por la EPA para realizar análisis inicial de emisiones (EPA, 1995). Screen View 3 requiere de factores de la fuente de emisión y datos meteorológicos para poder evaluar la concentración de contaminantes emitidos por una fuente (Bustillos, 2011).

Screen View puede modelar escenarios con terreno simple o complejo y dar resultados a distancias discretas o automatizadas. Screen View es la versión de prueba del modelo ISC3. El modelado preliminar puede eliminar la necesidad de un modelado más complicado, ahorrando tiempo y recursos (Lakes, 2016).

Modelo del tanque reactor para sistemas bien mezclados

Un reactor de mezcla completa es un tanque dotado de un mecanismo de agitación que garantice un mezclado que haga que toda la masa reaccionante sea uniforme en sus propiedades. Un reactor de mezcla completa opera en forma continua, es decir, los flujos de entrada de reaccionantes y salida de productos son permanentes. Se asume que la corriente de entrada es perfecta e instantáneamente mezclada con la masa presente en el reactor, de tal manera que la concentración de la corriente de salida es igual a la concentración de la masa reaccionante dentro del reactor.

Modelo de flujo pistón

El reactor tubular (PFR) se usa para modelar transformaciones químicas de compuestos que se transportan en sistemas que parecen tuberías. Las tuberías de un PFR pueden representar un río, la región entre dos montañas entre las cuales pasa el aire o una variedad de otros conductos naturales o de ingeniería a través de los cuales pasan flujos de líquido o de gas. Por supuesto, en este modelo la tubería puede representar incluso una tubería.

Modelo de DBO para lagunas y corrientes.

Modelo matemático de calidad del agua de estado permanente y unidimensional para oxígeno disuelto, DBO carbonácea y nitrogenada, coliformes y análisis simplificados de sustancias tóxicas conservativas y no conservativas en ríos. Tiene la capacidad de analizar situaciones anaeróbicas. Permite interacción con el usuario y tiene capacidad gráfica. Reemplaza a RIOS II, RIOS III y SIMOX. Elaborado por el CEPIS (1995). ● MULTI-SMP. Modelo matemático de calidad de agua de estado permanente y unidimensional para oxígeno disuelto, DBO carbonácea y nitrogenada y toxicidad amoniacal en ríos. Este modelo es fácil de usar, permite interacción con el usuario y tiene capacidad gráfica. Elaborado por LTI, Limno-Tech., Inc. (1992) para la EPA.

Modelo de Streeter-Phelps para el déficit de oxígeno.

El modelo de de Streeter-Phelps es un modelo matemático que relaciona los dos principales mecanismos que definen el oxígeno disuelto en un cauce de agua superficial que recibe la descarga de aguas residuales: Descomposición de materia orgánica, y aireación de oxígeno. Este modelo ha sido adaptado tanto para fuentes puntuales como para fuentes difusas o dispersas.

Descripción del ambiente subsuperficial.

El medio poroso está compuesto por formaciones geológicas consolidadas (rocas) e inconsolidadas (sedimentos). La parte más superficial es normalmente considerada como suelo. La formación del suelo se inicia con el intemperismo de la roca o de los sedimentos no consolidados. Las acciones climáticas, procesos geoquímicos, el movimiento del agua y la actividad biológica dan continuidad al proceso de formación de suelos. Las características físico-químicas de los suelos varían ampliamente en el tiempo y en el espacio dependiendo principalmente del material de origen, el clima y la topografía. El suelo es una mezcla de diferentes materiales orgánicos e inorgánicos. La fracción inorgánica consiste, principalmente, en granos minerales subdivididos de acuerdo a su tamaño (arcilla, limo, arena, etc.). El porcentaje en peso de los diferentes tamaños es la base para la clasificación de la textura del suelo. La mineralogía de las arcillas varía, pero en su gran mayoría están formadas por silicatos.

Transporte de soluto por advección.

Transporte de soluto por fusión.