14 junio 2016

Terminología (Ingenieria Ambiental Aíre)


Aire
Es el conjunto de gases que forman la atmósfera, indispensable para el desarrollo de la vida en nuestro planeta, es el recurso natural de mayor intercambio con la biosfera, y los seres vivos aerobios, es un recurso limitado alteraciones en su calidad que pongan en peligro el equilibrio biológico del sistema Tierra, porque interfiere en el ritmo normal de los ciclos biogeoquímicos y en sus mecanismos de autorregulación.
La composición ha variado en la historia del planeta al inicio contenía H2y He, por la actividad de la propia tierra y de los volcanes que liberan gases como nitrógeno, amoníaco, agua, dióxido de carbono, metano, ácido clorhídrico y dióxido de azufre.
Con la aparición de los vegetales verdes se inició la reacción de fotosíntesis en la que se producen oxígeno, azúcares y almidones a partir del dióxido de carbono, agua y luz solar. Con ello, la atmósfera perdió su carácter reductor y se oxidaron muchos de los metales que aún se encontraban en la superficie. Adicionalmente, se formó la capa de ozono que protegió de los rayos ultravioleta para propiciar el desarrollo de la vida en la Tierra.
El aire puro es una mezcla gaseosa compuesta por nitrógeno (78%), oxígeno (21 %) y pequeñas cantidades de dióxido de carbono, argón, ozono y trazas de otros gases (1 %).
Atmósfera
La palabra atmósfera se deriva de las raíces griegas, Atmós = vapor y sphair = esfera, Esta esfera de vapor está constituida por una mezcla de gases diferentes y partículas sólidas en suspensión, tales como polvos, sales, iones y hasta partículas nucleares en las regiones más alejadas de la superficie terrestre. (Nevers, 1998)
La atmósfera se divide principalmente en cuatro regiones: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera y la termosfera, de entre las funciones y propiedades esta, sirve para proteger la flora y la fauna de las radiaciones de muy alta energía, el contenido de los gases son vitales para los procesos biológicos de los animales y plantas, tales como el Oxígeno, O2, el dióxido de carbono, CO2, el Ozono, O3, y el vapor de agua, H2O; conservar el calor terrestre.
Está compuesta por sustancias gaseosas permanentes y variables además de no gaseosas:
Gases permanentes: el Nitrógeno molecular, N2, y el Oxígeno molecular, O2, forman el 99 % del volumen de la atmósfera, siendo el oxígeno particularmente importante en todos los procesos biológicos. (S. E. Manahan, 2007)
Gases variables: hay principalmente tres gases atmosféricos que tienen una gran importancia en los distintos procesos meteorológicos: vapor de agua, dióxido de carbono y ozono. El vapor de agua, H2O, cuya principal fuente es el océano y todos los grandes cuerpos de agua en la superficie terrestre, así como la flora y la fauna, a través del proceso de evapotranspiración. La importancia de este gas radica en su relación directa con todos los procesos meteorológicos, con la absorción de radiación infrarroja y con el balance de calor en la atmósfera.
El dióxido de Carbono, CO2, también absorbe radiación infrarroja terrestre; su principal fuente es el océano, también se relaciona con las principales actividades humanas (combustión de hidrocarburos por la industria y la respiración)y la fotosíntesis de las plantas. (S. E. Manahan, 2007)
Constituyentes no-gaseosos: se conocen como aerosoles (partículas volcánicas, polvos, humos, sales).
Se considera que la atmósfera esta compuesta de aire seco y limpio, y tiene los siguientes elementos Nitrógeno (78.08 %), Oxígeno (20.95 %), Argón (0.93 %), dióxido de Carbono (0.03 %) y gases neutros (0.01 %).
Siendo el Nitrógeno y el oxígeno molecular los principales componentes atmosféricos, pues estos cubren casi el 99 % del contenido total; sin embargo, son los componentes variables, tales como el CO2, el H2O, O3 y otros, los que tienen una importancia vital para los procesos biológicos y meteorológicos en la atmósfera. . (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
Ciclo del carbono
El carbono, es un elemento fundamental para la vida, es clave en la fotosíntesis de las plantas y por lo tanto en la producción de hidratos de carbono, o materia orgánica necesaria en la cadena alimenticia.
La fotosíntesis es un proceso bioquímico sistémico, en el que la energía radiante del sol es utilizada por las plantas para producir materia orgánica a partir del CO2 (dióxido de carbono) y el agua, además de la producción de hidratos de carbono, también se regenera el oxígeno de la atmósfera. La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% , dentro del ciclo del carbón, cada año aproximadamente un 5% de las reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, por lo tanto el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años. (S. E. Manahan, 2007)
El CO2 se devuelve a la atmósfera cuando en la respiración, los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2.en la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo.
Los productos finales de la combustión son CO2 y vapor de agua. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosíntesis hace posible la vida.
Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de CO2 empleada en la fotosíntesis.
En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc. (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios, los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la que tiene en el aire.
(ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
Ciclo del nitrógeno
Es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera.
Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO-3) a grupos amino, reducidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación. (Nevers, 1998)
El primer paso en el ciclo es la fijación (reducción) del nitrógeno atmosférico( N2) a formas distintas susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos, como el ion amonio (NH4+) o los iones nitrito (NO2–) o nitrato (NO3–)
Fijación abiótica. Puede ocurrir por procesos químicos espontáneos, como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
Fijación biológica de nitrógeno. Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados diazótrofos en relación a esta habilidad, para tomar N2 y reducirlo a nitrógeno orgánico, la realizan tres grupos de microorganismos diazotrofos:
Amonificación, es la conversión a ion amonio del nitrógeno que en la materia viva aparece principalmente como grupos amino (-NH2) o imino (-NH-). Los animales, que no oxidan el nitrógeno, se deshacen del que tienen en exceso en forma de distintos compuestos. (S. E. Manahan, 2007)
Nitrificación.- La nitrificación es la oxidación biológica del amonio al nitrato por microorganismos aerobios que usan el oxígeno molecular (O2) como receptor de electrones, es decir, como oxidante.
Nitratación. Partiendo de nitrito se produce nitrato (NO3–). Lo realizan bacterias del género Nitrobacter.
La combinación de amonificación y nitrificación devuelve a una forma asimilable por las plantas, el nitrógeno que ellas tomaron del suelo y pusieron en circulación por la cadena trófica. (S. E. Manahan, 2007)
Desnitrificación.- es la reducción del ion nitrato (NO3–), presente en el suelo o el agua, a nitrógeno molecular o diatómico (N2) la sustancia más abundante en la composición del aire. Por su lugar en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno. (S. E. Manahan, 2007)
El proceso sigue unos pasos en los que el átomo de nitrógeno se encuentra sucesivamente bajo las siguientes formas:
nitrato → nitrito → óxido nítrico → óxido nitroso → nitrógeno molecular
Contaminación del aire
Se puede considerar como contaminante a la sustancia que produce un efecto perjudicial en el ambiente; estos efectos pueden alterar tanto la salud de la población como la del medioambiente (Ecología)
Contaminantes primarios .-Aquellos procedentes directamente de las fuentes de emisión, por ejemplo: plomo (Pb), monóxido de carbono (CO), óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos (HC), material particulado, entre otros.
Contaminantes secundarios :-Aquellos originados en el aire por la interacción entre dos o más contaminantes primarios, o por sus reacciones con los componentes naturales de la atmósfera. Por ejemplo: ozono (O3), peroxiacetil-nitrato (PAN), hidrocarburos (HC), sulfatos (SO4), nitratos (NO3), ácido sulfúrico (H2SO4), material particulado(PM) , entre otros. (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
Una fuente de contaminación es aquella que da origen a la misma. En general se clasifican las fuentes de contaminantes en cuatro grupos:
Fuentes estacionarias o fijas.- Se refiere a una fuente en un punto fijo o estacionario, existen cientos de miles de fuentes estacionarias de contaminación del aire, como las plantas de energía, industrias químicas, refinerías de petróleo, fábricas, etc.
Fuentes móviles.- Las fuentes móviles incluyen a las diversas formas de transporte tales como automóviles, camiones y aviones, etc.
Fuentes de área.- Las fuentes de área se refiere a una serie de fuentes pequeñas, numerosas y dispersas, que no pueden ser incluidas de manera eficiente en un inventario de fuentes puntuales, pero que en conjunto pueden afectar la calidad del aire en una región, por ejemplo: el uso de madera para cocinar o calentar la casa, las imprentas, las estaciones de servicio, y las tintorerías, etc. (Nevers, 1998)
Fuentes naturales.- Además de las actividades humanas, los fenómenos naturales y la vida animal y vegetal pueden jugar un papel importante en el problema de la contaminación del aire. Por ejemplo las emisiones Biogénicas y emisiones de Suelos. Otras categorías más pequeñas de fuentes naturales incluyen a las termitas quienes emiten (CH4), los relámpagos emisiones de NOx, los volcanes y la actividad geotérmica emisiones de SOx. (Nevers, 1998)
Lluvia ácida
El término lluvia ácida comprende tanto la precipitación, depósito, deposición, depositación húmeda de sustancias ácidas disueltas en el agua lluvia, nieve y granizo, como a la precipitación o depositación seca, por la cual los aerosoles o compuestos gaseosos ácidos son depositados como cenizas, hollín o como gases en el suelo, en las hojas de los árboles y en las superficies de los materiales. (HERRERA L, 1999)
Las partículas no tienen carácter ácido mientras están en la atmósfera, cuando entran en contacto con la neblina, el rocío o el agua superficial, se convierten en ácidos y tienen efectos similares a los de la precipitación húmeda. (HERRERA L, 1999)
Cuando ciertas sustancias como los óxidos de azufre y de nitrógeno entran en la atmósfera, pueden ser desplazados por el viento miles de kilómetros antes de retomar a la superficie terrestre, el tiempo de permanencia en la atmósfera depende de los procesos físicos de dispersión, transporte y depositación, mientras más tiempo permanezcan estos óxidos en la atmósfera, es más probable que se transformen en sustancias de carácter ácido. El pH es el símbolo que utiliza la química para medir la acidez o alcalinidad de las soluciones. La lluvia ácida tiene un pH inferior a 5,6 y puede ir hasta 2,5 y excepcionalmente a 1,0 (LISJESTRAND & Morgan, 1978)
El agua lluvia es ligeramente ácida porque el agua y el dióxido de carbono del aire forman ácido carbónico y tiene un pH entre 5.7 y 7. En lugares contaminados por ácido sulfúrico y ácido nítrico el pH de esa lluvia varía entre 5 y 3.
Química de la lluvia ácida, esta compuesta por Óxidos de azufre lo que incluye seis compuestos gaseosos diferentes que son: monóxido de azufre (SO), dióxido de azufre (SO2), trióxido (SO3), tetraóxido (SO4), sesquióxido (S2O3) y heptóxido (S2O7). El SO2 y SO3 son los dos óxidos de mayor interés en el estudio de contaminación del aire. (LISJESTRAND & Morgan, 1978)
El SO2 es altamente soluble en agua y relativamente estable en la atmósfera. Se estima que permanece en esta de 2 a 4 días, intervalo durante el cual puede ser transportado a más de 1000 km. del punto de emisión. Actúa como agente oxidante o reductor y reacciona fotoquímicamente o catalíticamente con otros componentes en la atmósfera.
El SO2 puede producir SO3, H2SO4 y sales del ácido sulfúrico, siendo uno de los mayores precursores de la lluvia ácida. (LIKENS, 1974)
Los Óxidos de nitrógeno incluyen los compuestos gaseosos: óxido nítrico (NO), dióxido de nitrógeno (NO2), óxido nitroso (N2O), sesquióxido (N2O3), tetraóxido (N2O4) y pentóxido (N2O5). Los dos óxidos de nitrógeno considerados como mayores contaminantes atmosféricos primarios son el NO y el NO2 (LIKENS, 1974)
El NO2 es fácilmente soluble en agua, más pesado que el aire, en el rango ultravioleta el NO2 es un buen absorbedor de energía. Por lo tanto, juega un papel importante en la producción de contaminantes secundarios y con el vapor de agua existente en el aire por la humedad forma ácido nítrico, ácido nitroso y oxido, ambos ácidos producen acidez en el agua lluvia (LISJESTRAND & Morgan, 1978)
Material particulado
Las partículas son cualquier sustancia en fase sólida o liquida que se encuentre en el aire, pueden ser hollín, polvos, humos o neblinas, estas se pueden clasificar partículas totales; partículas primarias y secundarias; partículas suspendidas totales (PST), partículas suspendidas (PS), PM10, y PM2,5 así como partículas filtrables y partículas condensables. (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
Las Partículas Suspendidas Totales (PST) incluyen a todas las partículas de diámetro inferior o igual a 100 µm, las mayores a este tamaño tienden a depositarse rápidamente por lo que no se deberán considerar emisiones al aire.
Las Partículas Suspendidas (PS) son aquellas partículas con diámetro inferior a 30 µm. El termino PM10 se refiere a las partículas de diámetro inferior o igual a 10 µm, y PM2,s se refiere a las partículas de diámetro inferior o igual a 2,5 µm.
El material particulado se forma por muchos procesos, tales como el viento, polinización de plantas e incendios forestales. Las principales fuentes antropogénicas de pequeñas partículas incluyen la quema de combustibles sólidos como la madera y el carbón, las actividades agrícolas como la fertilización y almacenamiento de granos y la industria de la construcción, la circulación de los automóviles por calles y avenidas en mal estado, o no pavimentadas. (Nevers, 1998)
Las Partículas Suspendidas Totales (PST) incluyen a todas las partículas de diámetro inferior o igual a 100 µm, las mayores a este tamaño tienden a depositarse rápidamente por lo que no se deberán considerar emisiones al aire. (Enkerlin, G., Garza.R., & Vogel, 1997)
Las Partículas Suspendidas (PS) son aquellas partículas con diámetro inferior a 30 µm. El termino PM10 se refiere a las partículas de diámetro inferior o igual a 10 µm, y PM2,s se refiere a las partículas de diámetro inferior o igual a 2,5 µm. (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
En la naturaleza, el material particulado se forma por muchos procesos, tales como el viento, polinización de plantas e incendios forestales. Las principales fuentes antropogénicas de pequeñas partículas incluyen la quema de combustibles sólidos como la madera y el carbón, las actividades agrícolas como la fertilización y almacenamiento de granos y la industria de la construcción, la circulación de los automóviles por calles y avenidas en mal estado, o no pavimentadas. (ANDREWS, HOLTON, & Leovy Middle, 1978)
Independientemente de que la partícula sea un ácido, un metal, granito o gasolina, su tamaño determina su comportamiento en la atmósfera y en las vías respiratorias. Las partículas de mayor tamaño (el polvo que se levanta del suelo o el que es erosionado de las rocas) viajan distancias menores y generalmente son capturados en las vías respiratorias superiores. Las partículas extremadamente pequeñas, emitidas en cantidades de trillones por vehículos diesel, aviones, plantas generadoras y otras fuentes, pueden viajar miles de kilómetros y permanecer en suspensión por semanas o meses
Muestreo Isocinético
Es la técnica de tomar una muestra representativa en condiciones reales en un conducto, por medio de la igualación de velocidades, entre la velocidad lineal del flujo y la velocidad de succión en la entrada de la boquilla de la sonda de muestreo con la finalidad de lograr su representatividad.
  (Secretaría de Economia) NMX-AA-010-SCFI-2001
Las mediciones de los gases contaminantes en atmósfera se hacen según el tipo de sistema o método de medición. Para métodos discontinuos, generalmente manuales, se mide un tiempo dado, normalmente de 1 a 24 horas, según el contaminante y la norma correspondiente. Para métodos continuos o automáticos se mide en forma continua, registrando los datos cada minuto. Para informar los valores se calculan las concentraciones en promedio por minuto, y a partir de éstos se calculan los promedios horarios. Con ellos se calculan los promedios móviles dentro de las 24 horas, según el contaminante, informándose el valor máximo. NMX-AA-010-SCFI-2001
Método de toma de muestra de material particulado o de metales en suspensión en una corriente de gas para determinar su concentración, de tal modo que la velocidad de muestreo (velocidad y dirección del gas entrando a la tobera o conducto de toma de muestra) sea la misma que la de la corriente gaseosa en el punto de muestreo. Para ello es necesario medir la velocidad del gas. NMX-AA-010-SCFI-2001
Neblumo o smog fotoquímico
A la formación de nieblas contaminantesse le conoce como smog (smoke = humo y fog = niebla) y es una de las manifestaciones de la contaminación urbana en esta se relaciona con tres ingredientes que generan el smog fotoquímico: luz ultravioleta, hidrocarburos y oxidos de nitrógeno. (S. E. Manahan, 2007)
Podemos considerar dos tipos de smog (sulfuroso o húmedo y fotoquímico)
El smog sulfuroso o húmedo.- Tiene su origen en la elevada concentración en los núcleos urbanos de partículas en suspensión (hollines, humos), SO2 procedentes de vehículos, calefacciones e industrias, y su combinación con nieblas en situaciones en las que la atmósfera posee una elevada humedad, vientos en calma y anticiclón.
Se manifiesta como neblina de color pardo-gris sobre la ciudad y produce alteraciones respiratorias que agravan los procesos asmáticos.
El smog fotoquímico.- tiene su origen con la presencia en la atmósfera de oxidantes fotoquímicos (O3, PAN, aldehídos) que surgen de las reacciones de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y oxígeno con la energía proveniente de la radiación solar ultravioleta.
Este proceso se ve favorecido por situaciones anticiclónicas, fuerte insolación y vientos débiles que difi cultan la dispersión de los contaminantes. El smog fotoquímico se caracteriza por la presencia de bruma, formación de O3, irritación ocular, daños en la vegetación y materiales como cuero y fibras sintéticas.
Las reacciones fotoquímicas responsables de la producción de los oxidantes fotoquímicos son numerosas, muy complejas y no conocidas en su totalidad, sin embargo, podemos señalar las siguientes:
Formación de ozono a partir del ciclo fotolítico del NO2
NO2 + luz = NO + O ; O + O2 = O3
Si no están presentes los hidrocarburos, el O3 reacciona con NO para formar de nuevo NO2.
No se desequilibra el ciclo y no se acumula O3.
Formación de radicales libres activos a partir de radicales de hidrocarburos, que producen la oxidación del NO a NO2.
Si existen hidrocarburos (HC), el ciclo fotolítico se desequilibra al reaccionar sus radicales orgánicos oxidados (formados en su reacción con el oxígeno) con el NO, oxidándolo y originando radicales libres activos. Así aumenta la concentración de ozono (O3), puesto que no participa en la oxidación del NO a NO2.
Formación del PAN (nitrato de peroxiacetileno). Los radicales libres reaccionan entre sí, con contaminantes primarios u otros constituyentes del aire, formando una mezcla compleja de oxidantes, entre los que destacan el PAN y los aldehídos.
El resultado fi nal es la concentración en la atmósfera de sustancias con gran poder oxidante, como el O3, que es el más destacado y, por tanto, nos sirve como medida de la gravedad de la contaminación fotoquímica.
(García Colín & Varela Ham, El Colegio Nacional)
Óxidos de nitrógeno en la atmósfera
Normalmente se encuentran tres óxidos de nitrógeno en la atmosfera:
Oxido Nitros (N2O); óxido nítrico (NO) y el Dióxido de Nitrógeno (NO2) además de un radical nitrito asociado a la química del neblumo o smog. NO-3 , esta especie no es importante en las reacciones químicas diurnas, porque se disocia rápidamente con la luz del sol.
En el caso de los Óxidos de Nitrógeno. Y otras especies nitrogenadas reactivas, son importantes en la atmosfera en la formación de neblumo o smog fotoquímico, la producción de lluvia acida y rl agotamiento el ozono.
El óxido nítrico incoloro, inodoro (NO) y el Dióxido de nitrógeno, son muy importantes en el aire contaminado, (NOx) entran a la atmosfera desde fuentes naturales (relámpagos, procesos biológicos y fuentes contaminantes)
Los óxidos de nitrógeno se generan a causa de las altas temperaturas que se producen en los procesos de combustión. Las altas temperaturas permiten la combinación directa del oxígeno y el nitrógeno de la atmósfera y se produce óxido nítrico. Este gas se oxida posteriormente y da dióxido de nitrógeno. En las zonas de gran aglomeración de tránsito, los automóviles llegan a producir cerca del 60% del total de óxidos de nitrógeno. (S. E. Manahan, 2007)
Efectos de las partículas
Es de importancia fundamental conocer lo que nosotros denominamos como la fracción respirable es decir, aquella parte del aire que inhalamos, ingresa al tracto respiratorio , pasa a través de la tráquea y se deposita en los pulmones , conocida como material particulado PM10 . Aún más importante es conocer la concentración y la composición de las partículas que ingresan al organismo y se depositan en lo más profundo de las vías respiratorias como son los sacos alveolares, estas partículas son conocidas como PM2.5 (Arribas, Rabanaque, Martos, Abad, & Alcala-Nalvis, 2001)
La fracción PM 2.5 es producida por la combustión de los vehículos que funcionan con motores Diesel. Conocer la composición química del material particulado, PM2.5 tiene relevancia no sólo desde el punto de vista de la química de la atmósfera, sino también sobre la calidad del aire que respiramos en nuestras ciudades. (Arribas, Rabanaque, Martos, Abad, & Alcala-Nalvis, 2001)
Modelo de Dispersión de Contaminantes
Físicamente, la dispersión es la evolución del estado de los contaminantes respecto a un sistema de referencia, ella depende de muchos factores relacionados como: la naturaleza física y química de los contaminantes, las características meteorológicas del ambiente, el terreno sobre el cual se transportan y se difunden y la altura de las fuentes respecto a la superficie.
Los modelos de dispersión de calidad del aire consisten en un grupo de ecuaciones matemáticas que sirven para interpretar y predecir las concentraciones de contaminantes atmosféricos causadas por la dispersión y por el impacto de las plumas. Estos modelos incluyen en su desarrollo las diferentes condiciones meteorológicas, incluidos los factores relacionados con la temperatura, la velocidad del viento, la estabilidad y la topografía, forman tres clases importantes: empíricos, semi-empíricos y numéricos.
Los modelos empíricos se basan en análisis estadísticos de datos obtenidos de calidad del aire, datos de fuentes de emisión y datos meteorológicos registrados para una localidad específica. requieren de una cantidad importante de datos meteorológicos y de una buena base de datos de emisión, y son calificados sobre la base de un análisis de pruebas estadísticas estándar.
Los modelos numéricos son obtenidos a partir de las características químicas y físicas, relacionadas con los fenómenos de transporte, difusión, transformación y remoción de contaminantes y, requieren de información científica experimental muy extensa.
, los modelos semi-empíricos, que son una conjugación de las dos primeras clases, son los más utilizados actualmente, tanto por su facilidad de aplicación como por el tiempo requerido para su solución: estos modelos son del tipo gaussiano. Se les llama semi-empíricos porque tienen principios científicos, como el de la conservación de la masa, pero se apoyan en parámetros definidos y obtenidos de manera empírica, tales como los coeficientes de dispersión de los contaminantes.