| Argentina, Energía Eléctrica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Resolución (ENRE) 13/97. Anexo. GUÍA PRACTICA PARA LA PREPARACIÓN DE LAS EVALUACIONES DE IMPACTO AMBIENTAL ATMOSFÉRICO.
ANEXO a la RESOLUCIÓN ENRE N° 13/97 ENTE NACIONAL REGULADOR DE LA ELECTRICIDAD GUÍA PRACTICA PARA LA PREPARACIÓN DE LAS EVALUACIONES DE IMPACTO AMBIENTAL ATMOSFÉRICO E.I.A.A.
AREA MERCADOS ELÉCTRICOS- SECTOR AMBIENTAL DICIEMBRE 1996 ÍNDICE Introducción I. Marco legal a considerar por el peticionante I.1 Contaminantes a evaluar I.2 Límites de calidad de aire II. Definiciones II.1 Concentraciones de fondo II.2. Concentración total II.3 Receptor II.4 Terreno simple o complejo II.5 Estabilidad atmosférica II.6 Altura efectiva de emisión II.7 Altura de la capa de mezcla III. Etapas de elboración de la E.I.A.A III.1 Consideraciones comunes a las dos etapas III.1.1. Valores de concentración de fondo a consignar III.1.2 Características de las fuentes emisoras III.1.3. Caracterísitcas del terreno III.1.4. Selección de la topografía : Urbana o Rural III.1.5. Consideración del efecto de remoción por edificios III.1.6. Selección de receptores III.1.7. Tratamiento del material particulado. Suspensión y Deposición. III.1.8. Escenarios de emisión a considerar IV. Aspectos específicos para la Etapa I IV.1. Cálculo de las concentraciones horarias máximas para detectar la condición atmosférica de peor caso. IV.1.1. Matriz clase de estabilidad- Velocidad de viento IV.1.2. Altura de capa de mezcla IV.1.2.1. Condiciones neutrales e inestables IV.1.2.2. Condiciones estables IV.1.3. Material Particulado IV.2. Determinación de las concentraciones máximas IV.2.1 Concentración media horaria máxima IV.2.2 Concentraciones máximas para promedios de corto plazo IV.2.3 Concentraciones máximas para promedios de largo plazo IV.3 Presentación de Resultados IV.3.1. Concentración horaria máxima IV.3.2. Concentraciones medias máximas IV.3.3. Anexo de información intermedia V. Aspectos específicos de la Etapa II V.1. Información meteorológica de superficie V.2. Altura de la capa de mezcla V.3. Determinación de contaminantes en el aire V.3.1. Concentraciones medias en la grilla receptora V.3.2. Concentraciones medias para períodos menores a una hora V.3.3 Valor máximo de la concentración media V. 4 Presentación de Resultados V.4.1. Concentraciones máximas para promedios de corto plazo V.4.2. Concentraciones máximas para promedios de largo plazo VI. Apéndices Apéndice VI.1 : Descripción de los contaminantes a evaluar Apéndice VI.2.: Clases de estabilidad atmosférica Apéndice VI.3.: Estaciones de medición del Servicio Meteorológico Nacional Apéndice VI.4.: Selección de Modelos Apéndice VI.5.: Referencias Bibiográficas
GUÍA PRÁCTICA PARA LA PREPARACIÓN DE EVALUACIONES DE IMPACTO AMBIENTAL ATMOSFÉRICO INTRODUCCIÓN La Resolución S.S.E. N° 149/90, aprobó el Manual de Gestión Ambiental de Centrales Térmicas Convencionales el que tuvo el objetivo de "proporcionar un marco de referencia para la oportuna y adecuada consideración de las implicancias ambientales asociadas a tales implantaciones" . Entre los aspectos que el Manual establece como prioritarios es el análisis de la incidencia que las emisiones gaseosas de la central, pueden ejercer sobre la calidad del aire en las proximidades de su emplazamiento. La presente Guía propone constituirse igualmente en un documento de consulta para quienes deben preparar las Evaluaciones Ambientales requeridas por la Resolución SEE N° 149/90 , deban observar los límites de emisiones a la atmósfera establecidos por la Resolución S.E. 182/95 y estén sometidos a la jurisdición nacional por ser agentes del Mercado Eléctrico Mayorista. Las normas mencionadas en el párrafo anterior constituyen el marco legal vigente en los aspectos ambientales aplicable a los generadores térmicos por vía convencional, dentro del contexto de la Ley 24065. La dispersión de contaminantes atmosféricos es un proceso complejo para cuya interpretación es frecuente recurrir a la aplicación de modelos .Tanto la selección del modelo para cada situación en particular, así como la utilización de los datos apropiados que los alimenten,constituyen una tarea especializada que debe ser realizada por profesionales con experiencia en el tema. Si bien existen numerosas publicaciones que desarrollan con profundidad los procedimientos para seleccionar y aplicar estos modelos en las evaluaciones ambientales atmosféricas, el ENRE ha creído conveniente elaborar esta Guía a los efectos de protocolizar el manejo de los datos, la selección de los modelos adecuados y la presentación de resultados en contenido y forma. Esta Guía toma como base el documento elaborado por la Comisión Nacional de Energía Atómica (Referencia 17 ), dentro del marco del Convenio de Asistencia Técnica firmado entre la Fundación José Balseiro,el ENRE y la CNEA y en el que tuvo participación muy activa la Asociación de Generadores de Electricidad de la República Argentina ( AGEERA ) . Al mismo se le han realizado solamente modificaciones de forma manteniendo lo sustancial, al sólo efecto de facilitar su interpretación. EL PRESENTE DOCUMENTO DESARROLLA LAS SIGUIENTES PARTES: I .- MARCO LEGAL A CONSIDERAR POR EL PROPONENTE II.- DEFINICIONES III.- ETAPAS DE ELABORACIÓN DE LA E.I.A. ATMOSFÉRICA (E.I.A.A.) IV. ASPECTOS ESPECÍFICOS PARA LA ETAPA I V. ASPECTOS ESPECÍFICAS PARA LA ETAPA II I. MARCO LEGAL A CONSIDERAR POR EL PROPONENTE I.1.- CONTAMINANTES A EVALUAR Los agentes del Mercado Eléctrico Mayorista que deseen instalar y operar una central térmica de generación por vía convencional o ampliar o modificar las instalaciones de generación que tengan en operación, deben preparar su Diagnóstico Ambiental ( D.A.) o su Evaluación de Impacto Ambiental ( E.I.A.), siguiendo lo preceptuado por la Resolución S.E.E. N° 149/90. En lo específicamente relacionado con las emisiones gaseosas, la Secretaría de Energía, en su Resolución No 182/95, fijó los límites máximos de concentraciones de gases y de material particulado en centrales térmicas. Hasta el momento, los límites permisibles han sido fijados para los siguientes parámetros: Dióxido de Azufre (SO2) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Material Particulado (MP) para distintos combustibles y discriminados según se trate de unidades turbovapor o turbogas. Como parte integrante del Documento de E.I.A., el peticionante, debe identificar la normativa ambiental promulgada por otros organismos ( sean nacionales, provinciales o municipales ) y a los efectos de la aplicación de esta Guía , deberá extaer de ella lo atinente a la emisiones gaseosas y a las condiciones a preservar en la calidad del aire circundante al sitio de emplazamiento de la instalación. Los compuestos que deberán ser motivo de análisis al elaborar la E.I.A.A. son los que se encuentran regulados por la Resolución S.E. 182/95, o la que la suplante en el futuro, mas los que estuvieren relacionados con los estándares de calidad de aire que el organismo ambiental nacional y/o los similares provinciales hubieren fijado para el area de emplazamiento de la Central y que pudieran ser modificados por compuestos presentes en las emisiones gaseosas de ésta. En el APÉNDICE VI.1 : DESCRIPCIÓN DE LOS CONTAMINANTES A EVALUAR, se pueden consultar los criterios bajo los cuales se tendrán en cuenta los compuestos regulados por la Resolución S.E. N° 182/95. En caso que otras disposiciones establezcan límites máximos de emisión mas restrictivos que los fijados por dicha Resolución o bien fijen límites máximos para otros compuestos, la E.I.A.A. los deberá tener en cuenta. No deberá perderse de vista que el objetivo ambiental que debe perseguir la Evaluación , es la de analizar para cada uno de los escenarios de operación de la Central la observancia en primer lugar de los estándares de calidad del aire, aunque esto implique en algunos casos tener que efectuar emisiones en condiciones mas restrictivas que las establecidas en los estándares de emisión. I.2.- LÍMITES DE CALIDAD DEL AIRE La E.I.A.A. deberá calcular para cada contaminante las concentraciones atmosféricas para todos los períodos promedio que indica la normativa correspondiente. Los límites de calidad del aire constituyen el marco de referencia para evaluar la situación ambiental asociada a la presencia de la o las centrales termoeléctricas en consideración. II. DEFINICIONES Las definiciones que se incorporan a continuación, se refieren a conceptos utilizados en la aplicación de los modelos de calidad de aire. II.1 CONCENTRACIÓN DE FONDO La concentración ambiental de un contaminante debida al aporte de otras fuentes distintas a las analizadas se denomina concentración de fondo. Esta concentración puede ser fruto del aporte de fuentes naturales, otras fuentes identificadas que contribuyen a la contaminación ambiental en la zona de aporte de las fuentes en estudio y posibles fuentes no identificadas. II.2 CONCENTRACIÓN TOTAL En los estudios de evaluación de impacto atmosférico, la comparación con los valores estándar de calidad de aire debe hacerse considerando la concentración total, es decir la suma de la concentración de fondo y de la concentración proveniente del aporte relativo de las fuentes en cuestión. II.3. RECEPTOR Se conoce como receptor a la localización (en coordenadas x,y,z) en la cual se miden o estiman las concentraciones ambientales de los contaminantes de interés. Si bien algunas de estas definiciones están incorporadas en los manuales de utilización de los modelos, se ha creído conveniente la inclusión de las que consideramos mas generales. II.4 TERRENO SIMPLE O COMPLEJO La ubicación de receptores con respecto al terreno puede considerarse dentro de dos tipos principales: terreno simple o terreno complejo. En el terreno simple todos los receptores se hallan entre la altura de la base y el tope de la chimenea, mientras que en el terreno complejo algunos receptores se encuentran por encima del tope de la chimenea. II.5. ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA La turbulencia de la atmósfera se caracteriza en base a un parámetro que se denomina clase de estabilidad, que es función de la turbulencia térmica y de la turbulencia mecánica. Para condiciones atmosféricas inestables las clases de estabilidad pueden ser A, B o C, para condiciones neutras D, y para condiciones estables pueden ser E o F ( Ver Apéndice VI.2 ). II.6 ALTURA EFECTIVA DE EMISIÓN Entre las definiciones más utilizadas para la altura efectiva de emisión, las dos siguientes se encuentran entre las más fáciles de aplicar (referencia 4). 1. La altura a la cual una pluma no se eleva más (para condiciones estables).
II.7. ALTURA DE LA CAPA DE MEZCLA La altura de la capa de mezcla es la altura de la capa de la atmósfera dentro de la cual es relativamente irrestricta la mezcla vertical, debida al calentamiento radiativo de la superficie terrestre. III. ETAPAS DE ELABORACIÓN DE LA E.I.A.A. La presente Guía, si bien trata los requerimientos necesarios para una adecuada modelación del proceso de dispersión de contaminantes en la atmósfera, no pretende ser un compendio de la tecnología de la modelación de la calidad del aire. En tal sentido, es insuficiente para el análisis pormenorizado de cada situación, el que requiere del criterio y la experiencia de profesionales expertos. Sirve a todas las partes interesadas, para identificar aquéllas técnicas y bases de datos disponibles y de reconocida performance. En esta primera versión de esta Guía, se ha considerado conveniente alentar la aplicación de modelos evaluados y aprobados por la Agencia Ambiental de EEUU ( E.P.A.) , ya que el conjunto de modelos reconocidos por esta Agencia , cubren con suficientemente aproximación los distintos tipos de situaciones que pueden darse en nuestro país. A fin de balancear el esfuerzo necesario para la realización de la E.I.A.A, se adopta a los fines regulatorios un procedimiento en dos etapas, una de sondeo O DE SCREENING y otra más detallada, que se mencionan a continuación. Este procedimiento es coincidente con el propuesto por la Referencia 7 En la ETAPA I, se aplicará un procedimiento de sondeo para determinar si las fuentes en cuestión superan o no los límites de calidad del aire. El análisis de sondeo sugerido sirve para determinar de manera aproximada las concentraciones esperables en las condiciones más desfavorables. Si las concentraciones ambientales totales de los contaminantes en estudio no sobrepasan el 50% de los valores correspondientes fijados por la regulación vigente, no será necesario proseguir con el análisis. En caso contrario, se impone un análisis más detallado indicado en la Etapa II. La etapa II excluye el uso de modelos de sondeo, y requiere el uso de información meteorológica horaria para los modelos detallados. Si bien a este nivel se debe acceder cuando los resultados del estudio de la etapa 1 indican la existencia de un problema potencial para la calidad del aire, es posible realizar el estudio comenzando con la Etapa II, sin encarar un análisis de sondeo. III.1.- CONSIDERACIONES COMUNES A LAS DOS ETAPAS. La preparación de la E.I.A.A. requiere de la selección y procesamiento de información , que es necesaria tanto para quien le fuera suficiente con el desarrollo de la ETAPA I , como para los que deban presentar los resultados de la ETAPA II. Por ello se incorporan en este punto, los aspectos comunes a ambas Etapas. III.1.1.- VALORES DE CONCENTRACIÓN DE FONDO A CONSIGNAR. Resulta conveniente considerar dos situaciones diferentes en el momento de consignar valores de concentración de fondo. 1. La central o centrales en estudio están relativamente aisladas de otras fuentes. 2. La central o centrales en estudio se encuentran en la vecindad de otras fuentes. Los valores de fondo a consignar corresponden a las concentraciones críticas promediadas, considerando los períodos correspondientes a la normativa vigente. Es importante tomar en cuenta las zonas de interacción entre las fuentes vecinas y las fuentes en estudio. Los receptores de interés se ubican en el área de máximo impacto de las fuentes en estudio, el área de máximo impacto de las fuentes vecinas y el área donde ambos tipos de fuentes se combinan para provocar un impacto conjunto máximo. La dificultad para evaluar la concentración de fondo radica en la disponibilidad de información concerniente tanto a los datos de calidad de aire como a los datos de características de emisión de las fuentes vecinas. El proponente deberá seleccionar e indicar en la presentación, las concentraciones de fondo que utilizó para la preparación de la E.I.A.A. Esta selección deberá realizarla en base a un proceso metodológico, que deberá ser indicado en la documentación. La metodología podrá basarse en la obtención de datos de monitoreos especialmente diseñados a este fin, o bien en base a inventario de emisiones propias y de terceros, entre otras. En todos los casos el proponente deberá consultar a la autoridad ambiental de la jurisdicción , acerca de la existencia de datos históricos de calidad de aire y acerca de la adopción por parte de la o las autoridades ambientales competentes, de una concentración de fondo a utilizar en la Evaluación. III.1.2.- CARACTERÍSTICAS DE LAS FUENTES EMISORAS La Tabla 1, en sus secciones 1 y 2 contiene todos los datos necesarios para caracterizar físicamente cada una de las fuentes de emisión de las centrales en consideración. Tabla 1: Información sobre las características físicas de cada fuente de emisión
(*) El centro del eje de coordenadas debe coincidir con la ubicación de alguna de las chimeneas en estudio.
Las fuentes emisoras deben aparecer ubicadas en un mapa que abarque la zona de influencia, definida por un radio del orden de dos veces la distancia entre el foco emisor y la zona donde se producen las máximas concentraciones. En dicho mapa se deberán consignar la escala y la ubicación del Norte geográfico. La Tabla 2 reúne la información referente a los regímenes de operación, y deberá ser completada para cada uno de ellos, para cada chimenea. Como mínimo cada fuente será modelada para la situación de plena carga. Hará falta considerar también situaciones especiales que impliquen mayores emisiones como los casos de soplado, cambio de combustible y cambio de carga. Si bien la sección 2 de dicha tabla no contiene información estrictamente necesaria, constituye una referencia útil para verificar los criterios empleados en la generación de los datos de la sección 1. Tabla 2: Información asociada a cada régimen de operación
III.1.3.- CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO. Si la central o las centrales están ubicadas en una zona donde sea necesario tomar en cuenta la presencia de costa o de terreno complejo, se especificará, por ejemplo, la ubicación y dimensiones de los espejos de agua cercanos, altura y ubicación de las elevaciones cercanas, así como otras consideraciones geográficas que resulten determinantes en la elección del proceso de modelación a seguir. En el caso de terreno simple se deben consignar la ubicación y la elevación de aquellos receptores donde es posible que existan concentraciones mayores a las de nivel de la base de la chimenea. III.1.4.- SELECCIÓN DE LA TOPOGRAFÍA: URBANA O RURAL. De los diversos criterios para la selección de la condición urbana o rural (rugosidad de la superficie, uso de la tierra, densidad de población), se adopta el procedimiento basado en el uso de la tierra. Este procedimiento determina el empleo de parámetros de dispersión urbanos en aquellos casos para los cuales el uso de la tierra para más del 50 por ciento de la zona de influencia, corresponde a zonas alta o medianamente industriales, comerciales o de residencias multifamiliares (referencia 9). Dicha zona de influencia queda determinada por un círculo de 3 kilómetros de radio con centro en el foco emisor y por la dirección respectiva del viento. En aquellas situaciones para las cuales la distinción entre zona urbana o rural sea poco clara, deberán analizarse ambas posibilidades. Algunas localizaciones pueden presentar condición urbana para algunas direcciones de viento y rural para otras. III.1.5.- CONSIDERACIÓN DEL EFECTO DE REMOCIÓN POR EDIFICIOS CERCANOS. Los edificios ubicados en las inmediaciones de una chimenea influyen de manera diferente en el desarrollo de la pluma de acuerdo a la relación entre su altura y su ancho. Se define entonces la altura de buen diseño técnico (hBDT) (referencia 11) como:
donde Hedif , es la altura del edificio y L es la menor dimensión entre: el ancho proyectado en la dirección del viento y la altura. Se considera que los edificios cercanos modifican el desarrollo de la pluma si la altura de la chimenea es menor que hBDT. En este caso será necesario considerar los efectos de remoción, y se deberán especificar las dimensiones de estos edificios, consignándose también su ubicación en el mismo mapa donde se localizaron las chimeneas. III.1.6.- SELECCIÓN DE RECEPTORES La selección de receptores debe proveer un adecuado muestreo de la zona de influencia. Se deberá utilizar una grilla de paso 50m x 50m en las zonas de máxima concentración esperable, con el objetivo de asegurar la presencia de receptores en dichas áreas. Existen algunas circunstancias bajo las cuales, para el cálculo de las concentraciones máximas esperables, será necesario considerar ubicaciones especiales de receptores denominados críticos. Ejemplos de estas situaciones son el caso de terreno simple con elevaciones cercanas menores a la altura de las chimeneas, y la presencia de algún edificio más alto que el resto de la edificación que rodea a la central en estudio. III.1.7.- TRATAMIENTO DEL MATERIAL PARTICULADO. SUSPENSIÓN Y DEPOSICIÓN. Las partículas sólidas están sometidas en forma simultánea a los efectos gravitatorio y dispersivo en la atmósfera turbulenta. El fenómeno dispersivo es predominante para partículas pequeñas, mientras que las partículas grandes se ven sometidas al proceso dispersivo y al efecto gravitatorio. Además al tomar contacto con la superficie las partículas pequeñas tienden a ser totalmente reflejadas, en tanto que las grandes pueden ser parcial o totalmente retenidas. De acuerdo entonces al tamaño de las partículas emitidas por la chimenea, existirá una concentración de partículas en suspensión, y una concentración de partículas depositadas en la superficie terrestre. Para el cálculo de las concentraciones de partículas depositadas y en suspensión resulta necesario contar con la información de la distribución del tamaño de las partículas emitidas por la chimenea. En caso de no contar con esta información se sugiere utilizar los datos consignados en la Tabla 3 (referencia 13). Cuando el combustible quemado es gas natural no es necesario realizar el estudio de material particulado discriminando por tamaño, debido a su baja emisión. Tabla 3. Distribución de tamaño de partículas por tipo de combustible utilizado.
La velocidad de deposición de las partículas se calculará en base a la fórmula de Stokes, que se indica a continuación.
donde:
III.1.8. ESCENARIOS DE EMISIÓN A CONSIDERAR Tanto para la Etapa I como para la Etapa II, se deberán aplicar los modelos a los escenarios posibles de emisión de cada una de las chimeneas de la Central. Como mínimo deberán analizarse los siguientes escenarios: *condiciones normales de operación a máxima carga de cada unidad
*soplado de calderas (frecuencias y duración de cada operación ) * posibilidades de cambios de combustible * arranque de la unidad o brusco cambio de carga *situaciones anormales ( mal funcionamiento de quemadores, etc. )
Cada uno de estos escenarios tendrán asociados , condiciones de las emisiones, frecuencias y duración estimada de cada tipo de situación. Estos escenarios deberán reflejarse en la Tabla 2 del ítem III.1.2 IV. ASPECTOS ESPECÍFICOS PARA LA ETAPA I. El análisis de sondeo adoptado para la Etapa I adopta dos recaudos para asegurar que se están considerando las peores condiciones posibles en la evaluación de la concentración máxima total para cada uno de los períodos promedio fijados por la normativa correspondiente.
Los modelos a utilizar son los de sondeo indicados en el Apéndice VI.4 (puntos 4.1 y 4.2 de dicho apéndice) y los modelos detallados incluidos en la versión de la "Guideline on Air Quality Models, Revised" (referencia 9) actualizada a la fecha de realización del estudio, según se indica en los puntos 4.3. y 4.4 del Apéndice VI.4, con el empleo de la meteorología de peor caso. ( ver sección IV.1.)
Para detectar las condiciones atmosféricas de peor caso, es decir aquéllas que implican la concentración horaria más alta, se deben tener en cuenta todas las combinaciones posibles de clase de estabilidad - velocidad de viento - altura de la capa de mezcla. IV.1.1 MATRIZ CLASE DE ESTABILIDAD - VELOCIDAD DE VIENTO En la Tabla 4 (referencia 12, sección 3.2) se indican las combinaciones clase de estabilidad - velocidad de viento a considerar en el cálculo de las concentraciones horarias. Cada celda de la matriz tendrá asociada una o más alturas de capa de mezcla como se indica en la sección IV.1.2.
IV.1. 2. ALTURA DE LA CAPA DE MEZCLA IV. 1.2.1 CONDICIONES NEUTRALES E INESTABLES Para determinar la situación de peor caso bajo condiciones inestables y neutras (clases A, B, C y D), es necesario realizar un análisis tomando como parámetro las alturas de capa de mezcla, calculadas en base a la altura efectiva de cada una de las chimeneas en estudio. Se deberá calcular la altura efectiva de emisión para cada una de las chimeneas, para todas las velocidades de viento indicadas en la Tabla 4. Para cada una de las velocidades de viento, se asocia a cada chimenea en estudio un valor para la altura de la capa de mezcla de un metro por encima de la altura efectiva de emisión correspondiente. Para la evaluación de la concentración máxima horaria, resulta conveniente distinguir los casos en los que se está en presencia de una o más chimeneas.
Cada celda de la Tabla 4 tiene asociada entonces una combinación de clase de estabilidad (A, B, C o D) - velocidad de viento - altura de capa de mezcla. Se calcula la concentración máxima horaria para cada una de estas combinaciones.
En este caso, cada celda de la Tabla 4 tiene asociada una combinación de clase de estabilidad (A, B, C o D) - velocidad de viento y tantas alturas de capa de mezcla como chimeneas en estudio. Para cada celda, no se puede definir a priori qué combinación de chimeneas y alturas de capa de mezcla provoca la máxima concentración horaria. El análisis debe asegurar el barrido de todas estas combinaciones. Para tal fin conviene realizar un procedimiento ordenado de cálculo. Por ejemplo, se puede comenzar con la menor altura de capa de mezcla y el sólo aporte de la chimenea correspondiente. El análisis continúa incorporando, una a una, las sucesivas alturas de capa de mezcla en orden creciente. De esta manera, en cada paso se calcula el aporte conjunto de las chimeneas analizadas previamente más el aporte de la chimenea asociada a la altura de la capa de mezcla recientemente incorporada. Este procedimiento termina con el cálculo del aporte conjunto de todas las chimeneas para la máxima altura de capa de mezcla. Se detecta de este modo, para cada celda, la combinación altura de capa de mezcla, velocidad de viento, clase de estabilidad y chimeneas para la cual la concentración horaria es máxima. IV. 1.2.2 CONDICIONES ESTABLES Para condiciones estables se considera una altura de capa de mezcla de 10.000 m, para representar mezcla ilimitada. En este caso el procedimiento resulta más sencillo y se limita al cálculo la concentración máxima horaria para cada una de las combinaciones clase de estabilidad (E o F) - velocidad de viento (ver Tabla 4) para todas las chimeneas en conjunto.
IV.1.3 MATERIAL PARTICULADO. Para el cálculo de la concentración de partículas en suspensión se considerará que todas las partículas son totalmente reflejadas en la superficie terrestre, mientras que para calcular la concentración de partículas sedimentables se considerará que todas ellas son totalmente retenidas.
IV.2 DETERMINACIÓN DE LAS CONCENTRACIONES MÁXIMAS La evaluación de la concentración máxima para promedios de corto plazo (hasta 24 horas) y de largo plazo (mensual, estacional o anual), se realiza en base al cálculo de las concentraciones horarias máximas asociadas a cada combinación clase de estabilidad - velocidad de viento - altura de mezcla, indicado en la sección IV.1.
IV.2.1 CONCENTRACION MEDIA HORARIA MÁXIMA Para el cálculo de la concentración media horaria máxima, el procedimiento adoptado en la sección IV.1 es válido para cada una de las direcciones de viento. Es conveniente distinguir dos situaciones posibles para discriminar si es necesario rastrear todas las direcciones de viento.
En aquellas circunstancias en las que sea necesario considerar receptores críticos se deberá calcular la concentración media horaria en esos puntos. Se seleccionará el máximo entre estos valores y el calculado anteriormente, para obtener el valor de la concentración media horaria máxima.
IV.2.2 CONCENTRACIONES MÁXIMAS PARA PROMEDIOS DE CORTO PLAZO En aquellas situaciones para las cuales la normativa indica los límites máximos admisibles de corto plazo para períodos diferentes a una hora, se pueden obtener los valores de concentración máxima promedio de acuerdo a la expresión: Cmáx(D t) = Cmáx(60) (D t / 60)- 0.20 donde D t: es el período promedio regulado (minutos).
IV.2.3 CONCENTRACIONES MÁXIMAS PARA PROMEDIOS DE LARGO PLAZO La evaluación de las concentraciones máximas para períodos de largo plazo se realiza utilizando la información sobre la frecuencia de direcciones de viento, para el sitio en cuestión, publicada por el Servicio Meteorológico Nacional (referencia 7). El cálculo de la concentración de largo plazo, para cada dirección de viento, se realiza en base a la concentración máxima promedio de 8 horas según se indica a continuación. Cmáxima/ Largo plazo/ Dirección = ¦ relativa/Largo plazo/ Dirección Cmáxima/ 8 horas/Dirección donde:
La concentración máxima de largo plazo es el máximo valor de las Cmáxima/ Largo plazo/ Dirección calculadas anteriormente, y, en los casos que corresponda, la calculada en los receptores considerados críticos.
IV.3 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS. El informe de E.I.A.A. de esta Etapa I , deberá integrarse a la E.I.A. ( Resolución S.E. 149/90) y estará organizada según se detalla a continuación:
Se organiza la información a presentar de manera similar a la estructura del cálculo. Se distinguen entonces dos situaciones
En caso de analizar una única chimenea se debe consignar la siguiente información:
Se debe consignar la información del punto anterior para cada una de las ocho direcciones analizadas.
IV.3.2 CONCENTRACIONES MEDIAS MÁXIMAS En caso que la legislación fije concentraciones medias de corto plazo distintas de 1 hora, se presentarán las concentraciones medias máximas de interés calculadas de acuerdo al punto IV.2.2. En el caso de tener que informar concentraciones de largo plazo se consignará la concentración máxima para cada una de las ocho direcciones del viento generada de acuerdo a lo indicado en el punto IV.2.3. Se consignarán asimismo las concentraciones máximas totales correspondientes.
IV.3.3. ANEXO DE INFORMACIÓN INTERMEDIA A efectos de la verificación de los resultados presentados, en la presentación se deberá agregar un anexo con la siguiente información que se obtiene, como valores intermedios, a lo largo del proceso de cálculo.
Presentar el perfil de la concentración media horaria vs. distancia a la base de la chimenea, para las condiciones atmosféricas bajo las cuales se produce la máxima concentración horaria. La distancia a lo largo de la cual se consigna el perfil debe ser del orden del doble de la distancia entre la chimenea y el punto de máxima concentración.
Presentar los ocho perfiles de la concentración media horaria vs. distancia a lo largo de las semirrectas que unen la chimenea de referencia (el origen de coordenadas), con los puntos respectivos de máxima concentración horaria para las condiciones atmosférica bajo las cuales se produce cada una de las mismas. La distancia deberá consignarse hasta un valor del orden del doble de la distancia entre la chimenea considerada como centro, y el punto de máxima concentración.
V. ASPECTOS ESPECÍFICOS DE LA ETAPA II La Etapa II se debe encarar empleando exclusivamente modelos detallados, los que deberán seleccionarse entre aquéllos incluidos en la versión de la "Guideline on Air Quality Models, Revised" (referencia 9) actualizada a la fecha de realización del estudio.
V.1. INFORMACIÓN METEOROLÓGICA DE SUPERFICIE Para la utilización de estos modelos es necesario disponer de información meteorológica horaria, adecuadamente consistida, durante un período suficientemente representativo. Se deberá entonces contar con datos meteorológicos horarios de superficie en un período no inferior a los 5 años. El Servicio Meteorológico Nacional realiza un control de la calidad de la información, orientado a la utilización de los datos para fines climatológicos. Para el estudio de la dispersión de contaminantes es necesario realizar consistencias más cuidadosas de los datos, según se detalla en las referencias 1, 2, 5 y 12. Se deben consignar la estación meteorológica seleccionada, su altura sobre el nivel del mar y las alturas del termómetro y del anemómetro respecto de la superficie. Asimismo se debe presentar la metodología seguida para consistir los datos meteorológicos. De las distintas alternativas que se encuentran en la bibliografía para calcular las clases de estabilidad, sugerimos aquí dos de ellas: una a partir de datos de velocidad de viento, radiación solar global y nubosidad nocturna, y otra utilizando datos de la velocidad de viento, la nubosidad y la altura de las nubes (ver Apéndice VI.2). Con la información meteorológica horaria empleada en el estudio se deberá elaborar la Tabla 5. En ella se incluye la matriz de frecuencia relativa de ocurrencia de una dada combinación intervalo de velocidades de viento - clase de estabilidad discriminada para cada una de las dieciséis direcciones del viento (N, NNE, NE, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSO, SO, OSO, O, ONO, NO, NNO). Los períodos de calma se consignan al pie.
Tabla 5: Matriz de frecuencias relativas de ocurrencia clases de estabilidad - velocidad de viento
Frecuencia de calma: A los fines de una evaluación rápida de posibles situaciones conflictivas es conveniente disponer de una matriz resumen de la anterior que indique la frecuencia relativa de ocurrencia de estabilidad - velocidad de viento para todas las direcciones de viento en conjunto.
V.2 ALTURA DE LA CAPA DE MEZCLA Para la evaluación de la altura de la capa de mezcla, se recomienda el empleo de dos procedimientos alternativos. El primero se basa en los datos correspondientes a los perfiles de temperatura en función de la altura (referencia 3), mientras que el segundo evalúa la altura de la capa de mezcla, en base a parámetros tales como la velocidad de fricción, el parámetro de Coriolis y la longitud de Monin-Obukhov (referencias 15 y 16). Para el primer procedimiento se debe contar con datos de radiosondeos de las estaciones de altura del Servicio Meteorológico Nacional, que se enumeran en el Apéndice 2, para un período de tiempo coincidente con los datos de la estación de superficie considerada. Estos datos son válidos para el caso de terreno simple (llano, sin grandes espejos de agua intermedios) en un radio de aproximadamente 250 km. Los datos de altura a utilizar son los perfiles de temperatura vs. altura, los que deben ser consistidos (ver referencia 14) y modificados con los datos de temperatura de superficie local cuando corresponda. En base a ellos, es posible calcular las alturas de capa de mezcla correspondientes a la hora y el día en cuestión. La generación de la valores horarios de la altura de la capa de mezcla se puede realizar utilizando las temperaturas horarias de superficie locales. El segundo procedimiento se basa en el cálculo de la altura de la capa de mezcla a partir de las siguientes expresiones.
Para condiciones atmosféricas neutrales:
Para condiciones atmosféricas inestables:
donde h es la altura de la capa de mezcla, u* es la velocidad de fricción, L la longitud de Monin-Obukhov, a es un parámetro igual a 0,35, f es el valor absoluto del parámetro de Coriolis, que a su vez se obtiene de la expresión:
donde w es la velocidad de rotación terrestre y f es la latitud.
V.3.1 CONCENTRACIONES MEDIAS EN LA GRILLA RECEPTORA Para el período completo de datos meteorológicos y para cada escenario de emisión propuesto, se calcularán los valores de concentración media en la grilla receptora, para cada uno de los períodos de promedio requeridos por la legislación correspondiente.
V.3.2 CONCENTRACIONES MEDIAS PARA PERÍODOS MENORES A UNA HORA Cuando la legislación en vigencia indica estándares de corto plazo para períodos menores a una hora, se puede utilizar la expresión indicada en el punto IV.2.2. para obtener la correspondiente concentración media
V.3.3 VALOR MÁXIMO DE LA CONCENTRACIÓN MEDIA El valor máximo de la concentración media es el valor supremo de todas las concentraciones medias calculadas para la grilla de receptores. El valor máximo de la concentración total media es la suma del valor máximo de la concentración media calculado y la correspondiente concentración de fondo.
V.4 PRESENTACION DE RESULTADOS
V.4.1 CONCENTRACIONES MÁXIMAS PARA PROMEDIOS DE CORTO PLAZO
Tabla 6 : Número de ocurrencia de altas concentraciones
CL límite máximo admisible establecido por la legislación vigente
V.4.2 CONCENTRACIONES MÁXIMAS PARA PROMEDIOS DE LARGO PLAZO Para cada contaminante y para cada escenario de emisión propuesto, se deberá presentar un mapa de isopletas de concentración.
17. Guía Metodológica para la Evaluación de Impacto Ambiental Atmosférico. Unidad de Actividad Química - CNEA. L.Dawidowski,D.Gomez y S.Reich - Octubre de 1996.
APENDICE VI.1. DESCRIPCIÓN DE LOS CONTAMINANTES A EVALUAR
I.1. ÓXIDOS DE AZUFRE (SOX) Cerca del 98% en peso de los óxidos de Azufre emitidos corresponden a dióxido de Azufre (SO2), siendo el resto trióxido de Azufre (SO3). Durante la dispersión a partir de la fuente emisora, esta proporción cambia debido a la oxidación del SO2 a SO3, mediante diferentes procesos. También existe remoción de los óxidos de Azufre por precipitación dependiendo de diversas condiciones de humedad, intensidad de iluminación, y reacción con otros compuestos químicos presentes en la atmósfera. A los efectos regulatorios, se considera únicamente el impacto asociado a la dispersión de todo el SO2 emitido, sin entrar en consideraciones sobre su tiempo de residencia en la atmósfera. Es decir se lo considera un compuesto estable.
I.2. ÓXIDOS DE NITRÓGENO (NOx) Inmediatamente después del enfriamiento del efluente gaseoso, la mayor parte de los óxidos de nitrógeno formados, están presentes como monóxido (NO). Esta especie se oxida a dióxido (NO2) durante su residencia en la atmósfera. A los efectos regulatorios se adopta el criterio de considerar todos los NOx emitidos en chimenea como NO2. Cabe mencionar que los factores de emisión adoptados en los EE.UU. por la agencia regulatoria EPA adoptan el mismo criterio (referencia 8).
I.3. MATERIAL PARTICULADO (MP) La dispersión de partículas sólidas de tamaño suficientemente grande como para que sus velocidades de asentamiento resulten significativas, difiere de la dispersión de tipo gaseoso del material particulado pequeño. Las partículas grandes se depositan en la superficie por el proceso combinado de la turbulencia atmosférica y el asentamiento gravitacional. Deberá entonces discriminarse cuando la legislación lo indique, entre material particulado en suspensión (MPS) y partículas sedimentables. El material particulado será evaluado independientemente de su composición química. En los casos en que la legislación vigente así lo requiera deberá discriminarse de acuerdo a su tamaño entre material particulado total y material particulado respirable, que corresponde a aquel cuyas partículas tienen un diámetro inferior a 10 µm, también conocido como PM10.
APÉNDICE VI.2 : CLASES DE ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA El siguiente cuadro sintetiza la definición de las clases de estabilidad para condiciones diurnas y nocturnas, según la radiación solar incidente, para todos los rangos de velocidades de viento:
(1) La noche se define como el período desde una hora después de la puesta de sol, hasta una hora antes de la salida del mismo. Para cielos totalmente cubiertos, tanto para el día como para la noche, debe asumirse clase de estabilidad D. En base a la información de la cantidad y la altura de las nubes, y calculando el ángulo de elevación solar (referencia 6), se puede calcular el nivel de radiación solar incidente, como se muestra en el siguiente cuadro.
3.1.- Estaciones de medición de superficie El Servicio Meteorológico Nacional tiene en sus registros históricos datos de superficie horarios, tri-diurnos y cuatri-diurnos. Para los análisis de calidad de aire que se indican en este instructivo, los datos de interés son los horarios. A partir del año 1992 el SMN realiza un control automático de la calidad en tiempo real para fines de pronóstico de aquellos datos correspondientes a las estaciones de observación horaria indicadas en la tabla AP-2.1. Tabla AP-2.1 Estaciones del SMN de datos horarios con control automático de la calidad
3..2.- Estaciones de medición de datos de altura
APÉNDICE VI.4: SELECCIÓN DE MODELOS 4.1 MODELOS DE SONDEO PARA TERRENO SIMPLE De los modelos existentes de sondeo para terreno simple, el llamado SCREEN se adecua al procedimiento adoptado en la etapa 1 (referencias 9, 10 y 12).
4.2 MODELOS DE SONDEO PARA TERRENO COMPLEJO En el capítulo 5 de la referencia 9 figuran las recomendaciones a seguir cuando se espera que las condiciones problemáticas estén vinculadas con aquellas situaciones donde la pluma impacta contra el terreno a alturas que superan la altura de emisión en condiciones atmosféricas estables. Las recomendaciones mencionadas no contemplan fenómenos tales como fumigación, cambio en la dirección del viento, remoción por edificios o inducida por el terreno, precipitación, transformaciones químicas, trayectorias variables de la pluma y transporte para largas distancias. La selección de receptores ubicados en un terreno complejo requiere una atención especial ya que a menudo las altas concentraciones están asociadas a condiciones muy estables cuando una pluma está cerca o impacta sobre el terreno. En estas circunstancias la pluma puede ser muy estrecha en el sentido vertical de modo que pequeñas diferencias en la localización de los receptores pueden afectar significativamente las concentraciones calculadas. La tabla AP-3.1 presenta los modelos de sondeo recomendados para terreno complejo. Estos están organizados de acuerdo a un orden creciente de detalle y, si bien algunos de ellos pueden emplearse en un rango de situaciones un poco más amplio, en la tabla se consignan aquellas condiciones para las cuales fueron desarrollados y para las cuales la agencia EPA de los EE.UU. no pide procedimientos especiales para demostrar su aplicabilidad. Los modelos VALLEY, COMPLEX, SHORTZ, LONGZ y RTDM deben ser usados solamente para estimar concentraciones en receptores cuya elevación iguala o supera a la altura de la fuente de emisión. Para los receptores que se encuentran a una altura menor a la de la fuente de emisión, debe emplearse un modelo para terreno simple. El modelo CTSCREEN puede ser empleado para estimar concentraciones en todas las clases de estabilidad atmosférica para receptores que se encuentran por encima de la fuente de emisión. El cálculo de concentraciones para aquellos receptores ubicados entre la altura de la fuente de emisión y la altura media de la pluma deberá ser considerado caso por caso. Tabla AP-3.1 (: Modelos de sondeo para terreno complejo
4.3 MODELOS DETALLADOS DE USO PREFERENCIAL La "Guideline on Air Quality Models" (referencia 9) incluye alrededor de cuarenta modelos detallados para evaluar la dispersión de contaminantes en la atmósfera. La propia agencia EPA tuvo a su cargo el desarrollo de alrededor de 10 modelos para ser aplicados en situaciones reguladas en los EE.UU.; asimismo más de 20 modelos, desarrollados fuera de la agencia, fueron puestos a consideración para ser incluidos en la guía. Estos modelos fueron organizados para su uso en ocho categorías: rural, urbana, complejo industrial, contaminantes reactivos, fuentes móviles, terreno complejo, visibilidad, y transporte a larga distancia. Fueron sometidos a un intenso proceso de evaluación que continúa en la actualidad. Un modelo es seleccionado como "de preferencia" dentro de cada categoría cuando, a través del proceso de evaluación, se encuentra que es más adecuado que los restantes. Los modelos de uso preferencial así seleccionados se incluyen en el Apéndice A.. Los modelos no recomendados dentro de cada categoría se detallan en el Apéndice B. se los considera de uso alternativo. Tabla AP-3.2: Modelos detallados de uso preferencial
Las recomendaciones de la guía para la selección de modelos detallados se enumeran a continuación.
4.4 MODELOS DETALLADOS DE USO ALTERNATIVO Cuando ningún modelo del Apéndice A es aplicable al caso en estudio, puede emplearse un modelo detallado alternativo siempre que se tengan en cuenta las siguientes consideraciones.
En el Apéndice B de la guía figuran modelos alternativos aplicables a situaciones especiales. Sin embargo, la inclusión en dicho apéndice no implica ninguna prioridad frente a otros modelos desarrollados o a ser desarrollados. A continuación se presenta la lista de los modelos alternativos incluidos en el Apéndice B de la mencionada guía, aplicables a centrales térmicas de generación de electricidad.
4.4 DISPONIBILIDAD DE MODELOS En la Tabla AP-3.3 se enumeran los programas disponibles a través de la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. cuyo acceso es público, en calidad de usuario anónimo, por medio de un servidor con protocolo de transferencia de archivos en las siguientes direcciones de la red Internet: ttnftp.rtpnc.epa.gov ttnbbs.rtpnc.epa.gov También en la misma dirección es posible acceder a las referencias 8 a 12. Una fuente alternativa para los códigos y la documentación respectiva de estos y otros modelos es:
Fax: (1-703) 321 - 8547 Tel: (1-703) 487 - 4753
Tabla AP-3.3: Modelos disponibles a través de Internet - Junio de 1996
(1) Apéndice A, Referencia 9:
(2) Apéndice B, Referencia 9:
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