Control d¶emissions a l¶atmosfera

&,&/(6�)250$7,86)DPtOLD�SURIHVVLRQDO�48Ë0,&$&LFOH�IRUPDWLX�GH�JUDX�VXSHULRU�48Ë0,&$�$0%,(17$/

&UqGLW��&RQWURO�G¶HPLVVLRQV�D�O¶DWPRVIHUD

Generalitat de CatalunyaDepartament d’Ensenyament'LUHFFLy�*HQHUDO�GH�)RUPDFLy�3URIHVVLRQDO

�

&LFOH�IRUPDWLX�GH�JUDX�VXSHULRU48Ë0,&$�$0%,(17$/

&UqGLW��

&RQWURO�G¶HPLVVLRQV�D�O¶DWPRVIHUD$XWRULD� Pere Arumí Cassany

Dámaris Gancho Rodríguez

*HQHUDOLWDW�GH�&DWDOXQ\D'HSDUWDPHQW�G¶(QVHQ\DPHQW'LUHFFLy�*HQHUDO�GH�)RUPDFLy�3URIHVVLRQDO

Edició: ¬UHD�G¶2UGHQDFLy�(GXFDWLYDPDUo�GH��


�

ËQGH[$UWLFXODFLy�GHO�FUqGLW��&RQWURO�G¶HPLVVLRQV�D�O¶DWPRVIHUD ......... 5

1. Introducció ........................................................................................................ 6

2. Objectius terminals i continguts del crèdit......................................................... 8

3. Esquema de la seqüència i la interrelació dels continguts conceptuals i procedimentals del crèdit ...............................................................12

4. Proposta d’unitats didàctiques ..........................................................................13

5. Determinació dels nuclis d’activitat ...................................................................14

6. Estructura d’una fitxa d’activitat ........................................................................25

7. Avaluació del crèdit ...........................................................................................27

3DUW�SULPHUD��$FWLYLWDWV ................................................................... 29

1. Introducció i articulació de la proposta..............................................................30

2. Determinació de les activitats ...........................................................................31

3. Estructuració de l’activitat .................................................................................33

4. Activitats............................................................................................................35

8QLWDW�GLGjFWLFD��Activitat 1: Les variables d’estat d’un gas (exercici)Activitat 2: Determinació i registre dels paràmetres meteorològics (exercici)Activitat 3: Correlació dels diferents paràmetres meteorològics (exercici)Activitat 4: Determinació qualitativa dels espectres de diferents llums (experiència)Activitat 5: Els moviments horitzontals: determinació de la rosa dels vents d’un indret(exercici)Activitat 6: Els moviments verticals: determinació de la corba d’estat (exercici)Activitat 7: Les inversions: anàlisi de les corbes d’estat (exercici)Activitat 8: Les mesures d’immissió i emissió (exercici)Activitat 9: Reaccions de formació dels principals contaminants atmosfèrics (exercici)Activitat 10: Origen i destí dels contaminants naturals: el cicle del S a l’atmosfera(exercici)Activitat 11: Correlació de contaminants i paràmetres meteorològics (exercici)Activitat 12: Les fonts dels contaminants antropogènics de l’aire (exercici)Activitat 13: Determinació del percentatge de S d’un carbó (experiència)Activitat 14: Els contaminants secundaris: l’ozó L�O¶VPRJ� Interpretació del ciclefotoquímic dels NOx (exercici)Activitat 15: Efectes de l’augment de l’acidesa del sòl en el creixement de les plantes(experiència)Activitat 16: Les fonts industrials dels contaminants atmosfèrics (exercici)

UD1 – 1UD1 – 5

UD1 –10UD1 –13UD1 –17

UD1 –20UD1 –23UD1 –27UD1 –29UD1 –32

UD1 –35UD1 –37UD1 –41UD1 –44

UD1 –47

UD1 –51

4XtPLFD�DPELHQWDO��0DWHULDOV�FXUULFXODUV

�

8QLWDW�GLGjFWLFD��Activitat 17: Determinació del gas portador i de les característiques generals d’un focusemissor (exercici)Activitat 18: Determinació de les característiques dels components d’un efluentatmosfèric (exercici)Activitat 19: Identificació dels paràmetres que governen el sistema de depuració(exercici)Activitat 20: Identificació dels elements d’un sistema de depuració (exercici)Activitat 21: Descripció dels sistemes de tractament de gasos basats en la combustió(exercici)Activitat 22: Descripció dels sistemes de tractament de gasos basats en l’adsorció(exercici)Activitat 23: Descripció dels sistemes de tractament de gasos basats en l’absorció(exercici)Activitat 24: Descripció i comparació dels principals sistemes d’eliminació de partícules(exercici)Activitat 25: Plantejament d’un sistema de depuració per a una incineradora (exercici)Activitat 26: Interpretació del sistema de depuració d’una foneria (exercici – visita)

UD2 – 1

UD2 – 4

UD2 – 6

UD2 – 9UD2 –11

UD2 –15

UD2 –19

UD2 –23

UD2 –33UD2 –38

8QLWDW�GLGjFWLFD��Activitat 27: Legislació en matèria de contaminació atmosfèrica (exercici)Activitat 28: Els diferents actes jurídics de la UE (exercici)Activitat 29: Interpretació de la Llei d'Intervenció Integral de l'Administració Ambiental,llei 3/98 (exercici)Activitat 30: Límits d’emissió i contaminació industrial (exercici)Activitat 31: Interpretació de la normativa per a una incineradora de RSU (exercici)Activitat 32: La Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica aCatalunya, XVPCA (exercici)Activitat 33: L’Índex Català de Qualitat de l’Aire , ICQA (exercici)Activitat 34: Interpretació del Reial Decret 1613/85 (exercici)Activitat 35: Interpretació del Reial Decret 717/87 (exercici)Activitat 36: Comparació dels nivells d’immissió de diferents contaminants a Barcelonai Vic (exercici)Activitat 37: Comparació dels nivells d’immissió de diferents contaminants a duespoblacions (exercici)Activitat 38: Problemes relacionats amb la contaminació atmosfèrica (exercici)

UD3 – 1UD3 – 4UD3 – 6

UD3 – 8UD3 –10UD3 –12

UD3 –15UD3 –18UD3 –20UD3 –22

UD3 –29

UD3 –31

8QLWDW�GLGjFWLFD��Activitat 39: Principi de mesura dels captadors manuals i automàtics (exercici)Activitat 40: Funcionament del captador de baix volum CBV-1S (experiència)Activitat 41: Presa de mostres de SO2 i del fum normalitzat amb un CBV (experiència)Activitat 42: Presa de mostres de NO2 i fums negres amb un CBV (experiència)Activitat 43: Funcionament d’un equip captador de partícules sedimentables i presa demostres d’aquestes partícules (experiència)Activitat 44: Funcionament d’un captador d’alt volum CAV, presa de mostres ideterminació gravimètrica de les partícules en suspensió (experiència)Activitat 45: Determinació de les partícules sedimentàries recollides amb un captadorpassiu o Standard Gauge (experiència)Activitat 46: Determinació del SO2 pel mètode de l’acidesa gasosa total (experiència)Activitat 47: Determinació del SO2 pel mètode de la Thorina (experiència)Activitat 48: Determinació del NO2 espectrofotomètricament (experiència)

UD4 – 1UD4 – 9

UD4 –12UD4 –15UD4 –18

UD4 –22

UD4 –26

UD4 –29UD4 –31UD4 –35


�

$UWLFXODFLy�GHO�FUqGLW��

&RQWURO�G¶HPLVVLRQV�D�O¶DWPRVIHUD


�

��,QWURGXFFLyAquesta és una possible proposta de desplegament del crèdit 2 &RQWURO�G¶HPLVVLRQV�DO¶DWPRVIHUD, inclòs dins del cicle formatiu de grau superior de Química ambiental, de labranca Química.

Una bona part del professorat ha viscut amb interès i amb certes dificultats laintroducció dels nous ensenyaments professionals: d’una banda, pels nouscurrículums, que han obligat a orientar els interessos formatius d’una manera diferent;de l’altra, per les mancances quant a la formació mateixa i a la disponibilitat derecursos bibliogràfics i materials, adaptats al nivell que exigeixen els cicles formatius.

Aquest treball l’han elaborat el professor i la professora de cicles formatius Pere ArumíCassany de l’IES Vic i Dàmaris Gancho Rodríguez de l’IES Terrassa, que han impartitla matèria durant els darrers anys.

La programació que es presenta constitueix un punt de trobada sobre diversesmaneres d’entendre i aplicar el control d’emissions a l’atmosfera en el cicle de Químicaambiental.

Aquesta proposta parteix de les orientacions del disseny curricular i estableix unaseqüència determinada de nuclis d’activitats, encara que, en últim terme, l’adaptabilitata l'alumnat, a les seves possibilitats i a la realitat industrial de la zona geogràfica on eslocalitza el centre educatiu serà la tasca de l’equip docent que imparteixi aquestamatèria.

L’objectiu principal que ha animat l'autora i autor a elaborar aquest treball és omplir elbuit que hi ha en aquestes matèries. Es pretén, alhora, fixar uns continguts comunsper a tots el centres, i facilitar-ne l’adaptació i la discussió entre els equips docentsimplicats.


�

&5Ê',7��&RQWURO�G¶HPLVVLRQV�D�O¶DWPRVIHUD

�81,7$7�'¶$9$/8$&,Ï�'(/�&5Ê',7

�81,7$7�','¬&7,&$��81,7$7�','¬&7,&$��

�81,7$7�','¬&7,&$��NUCLIS D’ACTIVITAT- NA 1- NA 2- NA 3

NOM

DURADA

OBJECTIUSTERMINALS

FCS P A

ARTICULACIÓ DELA PROPOSTA

),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��),7;$�1$��

IDENTIFICADOR DE LA FITXA

DEFINICIÓ DE L’ACTIVITAT

ORGANITZADORS PREVIS

AVALUACIÓ

RECURSOS

SEQÜÈNCIA DE L’ACTIVITAT


�

��2EMHFWLXV�WHUPLQDOV�L�FRQWLQJXWV�GHO�FUqGLW'XUDGD�PtQLPD��KRUHV

2EMHFWLXV�WHUPLQDOV &RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV

1. Identificar els contaminants primaris de l'aire mésfreqüents, les fonts més usuals i els límits permesos perla legislació mediambiental.

2. Identificar el tipus i els paràmetres dels contaminantsen l'atmosfera generats pel procés productiu i la sevapossible interferència en l'ambient.

3. Identificar la funció, el funcionament i lescaracterístiques operatives dels equips utilitzats en lesoperacions de separació de partícules sòlides i líquides, apartir dels manuals d'ús corresponents.

4. Identificar les possibles anomalies dels equips enfuncionament i de regulació, les dels equips de reserva iles dels equips de depuració de contaminantsatmosfèrics, segons els límits fixats per la normativa.

5. Interpretar la normativa vigent sobre contaminacióatmosfèrica aplicable a un entorn determinat.

6. Interpretar els mecanismes de control de lesemissions contaminants en funció dels mètodes físics iquímics utilitzats.

7. Determinar les tècniques de tractament delscontaminants atmosfèrics segons les característiques deles diferents mescles gasoses.

8. Relacionar les condicions de situació geogràficad'una població, les condicions meteorològiques del'entorn i l'emissió de contaminants a l'atmosfera amb lacausa/efecte de la pluja àcida i amb altres conseqüènciesper al medi d'indústries potencialment contaminants.

9. Comprovar el funcionament dels equips de lectura decontaminants atmosfèrics a partir del tractamentestadístic de les dades.

10. Relacionar els valors mesurats dels contaminantsamb els que exigeix la normativa, amb els plansd'emergència de l'empresa i els plans d'emergènciaexterior.

11. Identificar els contaminants atmosfèrics secundarisamb els sistemes de detecció i control corresponents.

12. Comprovar el funcionament dels equips de detecció itractament dels contaminants atmosfèrics en funció delsparàmetres que s'han de mesurar i les condicions deseguretat establertes.

13. Ajustar els equips i els sistemes de detecció degasos i contaminants atmosfèrics en funció de les normesestablertes i dels manuals de fabricació.

14. Ajustar els equips de tractament de gasos i decontaminants atmosfèrics segons els tipus de filtres i departícules, i les operacions bàsiques de separació de

��&RQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�1.1. Aspectes meteorològics.1.2. Contaminació natural de l'aire.1.3. Contaminants gasosos del carboni.1.4. Contaminants gasosos del sofre.1.5. Contaminants gasosos del nitrogen.1.6. Gasos halogenats.1.7. Ozó.1.8. Metalls.1.9. Partícules amb suspensió total (PST).

��)RQWV�FRQWDPLQDQWV�GH�ODWPRVIHUD�2.1. Indústries del petroli.2.2. Indústries químiques.2.3. Indústries metal·lúrgiques.2.4. Cimenteres.2.5. Vehicles automòbils.2.6. Centrals tèrmiques.

��1RUPDWLYD�GDSOLFDFLy�SHU�D�OHV�HPLVVLRQVDWPRVIqULTXHV�3.1. Normativa sobre contaminants atmosfèrics aplicableals llocs de treball.3.2. Normatives concurrents de cada administraciócorresponents a les emissions atmosfèriques.3.3. Normatives específiques segons els aspectesmeteorològics.3.4. Directrius de la CEE sobre l'emissió atmosfèrica.

��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�FRQWDPLQDQWV�4.1. Processos d'absorció.4.2. Processos d'adsorció.

��(OLPLQDFLy�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV�5.1. Càmeres de sedimentació.5.2. Col·lectors per inèrcia. Ciclons.5.3. Precipitadors electrostàtics.5.4. Filtració.5.5. Rentatges i absorbidors humits.

��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�PDFURSDUWtFXOHV�6.1. Identificació macroscòpica per propietats de cristall.6.2. Difracció de raigs X.6.3. Microscòpia electrònica.

��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWVRUJjQLFV�7.1. Separació de substàncies orgàniques.7.2. Determinació d'hidrocarburs aromàtics polinuclearsper cromatografia de capa fina.7.3. Cromatografia de gasos.7.4. Cromatografia líquida d'alta resolució (HPLC)

��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWVLQRUJjQLFV�


�

2EMHFWLXV�WHUPLQDOV &RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV

substància contaminant.

15. Tractar estadísticament i informàtica les dades delscontaminants atmosfèrics, a fi d'elaborar informes sobrela contaminació atmosfèrica amb els protocols adequats.

16. Valorar les repercussions de les emissions al'atmosfera segons la normativa específica vigent i lescondicions geogràfiques i meteorològiques de l'entorn.

17. Determinar en un procés el lloc adequat per a lacol·locació dels equips de detecció de contaminants,segons la política mediambiental de l'empresa.

18. Interpretar els mètodes d'anàlisi química i de mesurade gasos a l'atmosfera a partir dels mètodes oficialsd'anàlisi.

19. Determinar les condicions de la presa de mostresd'aire amb contaminats sòlids, segons els mètodesinstrumentals que s'han d'utilitzar.

20. Realitzar la presa de mostres d'acord amb el procés iels equips de detecció establerts en els mètodes oficials ien funció del tipus de contaminants (gasosos i/o sòlids).

21. Analitzar quantitativament i/o qualitativa una mostrad'aire amb contaminants sòlids, segons els mètodesd'anàlisi oficials.

22. Comparar les dades obtingudes en l'anàlisi amb elsvalors indicats en la normativa mediambiental.

23. Elaborar l'informe de l'anàlisi en funció del mètode ila tècnica emprats, la valoració de resultats i lesobservacions detectades durant l'anàlisi.

8.1. Monòxid de carboni.8.2. Diòxid de carboni.8.3. Boira d'àcid sulfúric.8.4. Sulfur d'hidrogen.8.5. Diòxid de nitrogen.8.6. Nitrat de peroxiacetil.8.7. Halògens.8.8. Metalls i ions metàl·lics.

��3UHVD�GH�PRVWUHV�9.1. Introducció.9.2. Equips de presa de mostres.9.3. Presa de mostres de contaminants gasosos.9.4. Presa de mostres de contaminants sòlids(macropartícules).9.5. Presa de mostres de contaminants industrials.

��0qWRGHV�GDQjOLVL�GDLUH�FRQWLQX�L�DXWRPDWLW]DWV�10.1. Introducció.10.2. Característiques generals del funcionament delsinstruments de presa de mostres contínua.10.3. Analitzadors de gasos continus.

Decret 312/1995, de 7 de novembre (DOGC, núm. 2135, de 30 de novembre de 1995)


��

&RQWLQJXWV�GH�SURFHGLPHQWV &RQWLQJXWV�G¶DFWLWXGV

��,QWHUSUHWDFLy�GH�OD�QRUPDWLYD�VREUH�HOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�1.1. Identificació de la normativa local, autonòmica,estatal i comunitària sobre els contaminants atmosfèrics.1.2. Selecció i estudi de la normativa sobre elscontaminants atmosfèrics.1.3. Recopilació de la informació sobre lescaracterístiques de qualitat d'un medi atmosfèric.Identificació dels contaminants atmosfèrics segons elprocés industrial realitzat.1.4. Relació dels contaminants amb la normativa i el mediatmosfèric.

��$YDOXDFLy�GH�OD�TXDOLWDW�DWPRVIqULFD�VHJRQV�HO�WLSXVGH�SURFpV�2.1. Obtenció de les dades de contaminació atmosfèrica.2.2. Identificació dels paràmetres nocius a l'atmosfera.2.3. Recopilació de la normativa sobre emissions al'atmosfera.2.4. Comparació dels valors obtinguts de contaminantsnocius de l'aire amb els nivells màxims permesos.2.5. Acceptació o rebuig dels paràmetres de qualitat del'aire.

��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�L�GH�SDUWtFXOHVFRQWDPLQDQWV�3.1 Identificació dels paràmetres d'emissions que caleliminar.3.2. Identificació de les característiques fisicoquímiquesde les emissions i/o de les partícules que cal eliminar.3.3. Selecció dels mètodes d'eliminació que s'hand'aplicar.3.4. Interpretació del tipus de procés que s'ha d'utilitzar enl'eliminació.3.5. Selecció de la informació.3.6. Selecció dels equips que s'han d'utilitzar.3.7. Determinació de les seqüències de treball.3.8. Aplicació de l'eliminació.3.9. Verificació de l'eliminació.

��&RQWURO�GHOV�HTXLSV�GH�WUDFWDPHQW�DWPRVIqULF�4.1. Identificació dels paràmetres que s'han de mesurar ocontrolar.4.2. Realització de mostrejos de gasos depurats.4.3. Aplicació de la tècnica d'anàlisi de la mostra.4.4. Recollida de dades.4.5. Contrast entre les dades recollides i les dades patró.4.6. Acceptació o rebuig del funcionament dels aparellsde tractament.4.7. Emissió de l'informe.

��$MXVW�L�FDOLEUDWJH�GHOV�HTXLSV�GH�WUDFWDPHQW�5.1. Selecció de la informació sobre els equips.5.2. Obtenció de dades i paràmetres de control.5.3. Contrast entre les dades obtingudes i els paràmetresde control.5.4. Regulació.5.5. Verificació del funcionament dels equips.

��0DQWHQLPHQW�SUHYHQWLX�GHOV�DSDUHOOV�GH�PHVXUDGHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�6.1. Detecció d'anomalies en els valors de sortida o en el

��([HFXFLy�VLVWHPjWLFD�GHO�SURFpV�GH�UHVROXFLy�GHSUREOHPHV�1.1. Presa de decisions a l'hora d'identificar les anomaliesdels equips depuradors de contaminants atmosfèrics enfuncionament, i també les dels equips de reserva, segonsels límits fixats per la normativa.

��([HFXFLy�VLVWHPjWLFD�HQ�OD�FRPSURYDFLy�GHUHVXOWDWV�2.1. Correcció sistemàtica dels errors en l'ajust delsistemes de tractament de gasos i contaminantsatmosfèrics, especialment en les emissions causades perfums (xemeneies).2.2. Autocorrecció dels equips de detecció i mesura degasos i contaminants atmosfèrics.

��2SWLPDFLy�GHO�WUHEDOO�3.1. Relació entre les condicions geogràfiques de lapoblació, les condicions meteorològiques de l'entorn il'emissió de contaminants a l'atmosfera.

��2UGUH�L�PqWRGH�GH�WUHEDOO�4.1. Seqüència de les accions d'ajust de sistemes detractament de gasos i contaminants i de les operacionsbàsiques de separació de substància contaminant.4.2. Pulcritud en l'aplicació de les tècniques estadístiquesi informàtiques sobre les dades dels contaminantsatmosfèrics.4.3. Prioritat en la distribució del treball i del temps peraplicar les tècniques establertes per a la presa demostres, segons la metodologia oficial i d'acord amb elprocés i els equips de detecció.4.4. Seqüència de les accions en l'aplicació de lestècniques analítiques, qualitatives i quantitatives,establertes.

��&RPSURPtV�DPE�OHV�REOLJDFLRQV�DVVRFLDGHV�DOWUHEDOO�5.1. Conservació del material dels equips utilitzats en lesoperacions de separació de partícules.5.2. Aprofitament del temps en l'aplicació d'unprocediment d'obtenció i tractament de dades sobre elsparàmetres de processos.5.3. Compliment de les normes a l'hora de relacionar elsvalors dels contaminants obtinguts amb els que exigeix lanormativa, els plans d'emergència de l'empresa i elsplans d'emergència exterior.5.4. Determinació de les tècniques de tractament delscontaminants atmosfèrics segons les característiques decada mescla gasosa.5.5. Conservació del material de la presa de mostres i deles tècniques analítiques establertes en la metodologiaoficial.

��3DUWLFLSDFLy�L�FRRSHUDFLy�HQ�HO�WUHEDOO�HQ�HTXLS�6.1. Coordinació a l'hora d'ajustar els sistemes detractament de gasos i contaminants atmosfèrics.

��([HFXFLy�LQGHSHQGHQW�GHO�WUHEDOO�7.1. Rigor i autosuficiència en la identificació delscontaminants primaris i les fonts més usuals, i també delslímits permesos per la legislació mediambiental.7.2. Identificació del lloc adequat del procés per a lacol·locació d'equips de detecció de contaminants, segonsla política mediambiental de l'empresa.


��

&RQWLQJXWV�GH�SURFHGLPHQWV &RQWLQJXWV�G¶DFWLWXGVcomportament de l’aparell.6.2. Anàlisi de les causes de les anomalies.6.3. Correcció del desajust dins l'àmbit de la sevacompetència.6.4. Diagnosi de la possible avaria.6.5. Proposta de reparació i/o canvi d'elements.6.6. Verificació del funcionament correcte.

��2UJDQLW]DFLy�GH�ODQjOLVL�GH�FRQWDPLQDQWVDWPRVIqULFV�7.1. Identificació dels paràmetres dels contaminants ques'han de mesurar.7.2. Interpretació dels procediments d'anàlisi.7.3. Selecció de la metodologia que cal utilitzar.7.4. Selecció d'equips, instruments i productes.7.5. Determinació de la seqüència de treball.7.6. Determinació del sistema i suport de registre dedades.

��3UHSDUDFLy�GH�SURGXFWHV�L�UHDFWLXV�SHU�ODQjOLVL�GHFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�8.1. Selecció dels materials i productes necessaris.8.2. Comprovació del grau de neteja del material, de laqualitat dels productes i del funcionament dels serveisauxiliars necessaris.8.3. Realització del càlcul per obtenir la quantitatdeterminada de producte o reactiu.8.4. Realització de les operacions bàsiques d'obtenció.8.5. Envasament, etiquetatge i emmagatzematge delproducte obtingut segons les normes establertes.8.6. Recollida i neteja del material i dels productesemprats en l'àrea de treball.

��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD�9.1. Recull d'una part alíquota d'emissió gasosa.9.2. Mesura del seu volum.9.3. Anotació de les condicions en què es pren la partalíquota.9.4. Condicionament de la mostra segons els paràmetresque cal mesurar.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�10.1. Presa de mostres de l'aire.10.2. Aplicació d'anàlisi i assaig per mesurar la presènciadels contaminants.10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.10.6. Comparació de les dades obtingudes amb lanormativa mediambiental.10.7. Identificació i determinació del grau de contaminantexistent.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats del'anàlisi.

��&RQILDQoD�HQ�VL�PDWHL[�D�8.1. Demostració de seguretat en la interpretació delsmecanismes de control adequats a cada tipusd'emissions contaminants industrials i no industrials.

��0HQWDOLWDW�HPSUHQHGRUD�HQ�OHV�WDVTXHV�L�DFFLRQV�9.1. Recerca de noves actuacions en l'aplicació de novestècniques de tractament dels contaminants atmosfèrics,tenint en compte les característiques de cada mesclagasosa i la tècnica més adequada de minimització deresidus.

��2EHUWXUD�D�OjPELW�SURIHVVLRQDO�L�OD�VHYD�HYROXFLy�10.1. Interès pels avenços tecnològics en els nous equipsde tractament de contaminants atmosfèrics.10.2. Assimilació de nous mètodes de treball sobredetecció de gasos i contaminants atmosfèrics, a partirdels equips de detecció i mesura més usuals.10.3. Assimilació de nous mètodes de treball sobre lapresa de mostres.

��$GDSWDFLy�D�QRYHV�VLWXDFLRQV�11.1. Flexibilitat i resposta davant de situacions novesreferides a l'emissió de contaminants, a causa de canvisen les condicions geogràfiques i meteorològiques del'entorn.

��5HVSHFWH�SHU�OD�VDOXW��HO�PHGL�DPELHQW�L�ODVHJXUHWDW�ODERUDO�12.1. Consideració dels efectes que representen per a lasalut l'emissió de contaminants atmosfèrics en condicionsgeogràfiques i climatològiques adverses.12.2. Observació de les normes de seguretat a l'hora decol·locar els equips de detecció de contaminants, segonsla política mediambiental de l'empresa.

��(PLVVLy�GH�MXGLFLV�IRQDPHQWDWV�13.1. Rigor en l'elaboració d'un informe sobre lacontaminació atmosfèrica.

��4XDOLWDW�GHO�WUHEDOO�14.1. Ordre, netedat i diligència en la realització de lesanàlisis qualitatives i quantitatives establertes en lametodologia.


��

��(VTXHPD�GH�OD�VHT�qQFLD�L�OD�LQWHUUHODFLy�GHOV�FRQWLQJXWVFRQFHSWXDOV�L�SURFHGLPHQWDOV�GHO�FUqGLW

&RQFHSWHV�1. Contaminants atmosfèrics.2. Fonts contaminants de l’atmosfera.3. Normativa d’aplicació per a les emissions

atmosfèriques.4. Eliminació d’emissions contaminants.5. Eliminació de partícules contaminants.6. Tècniques d’identificació de macropartícules.7. Tècniques d’identificació de contaminants

orgànics.8. Tècniques d’identificació de contaminants

inorgànics.9. Presa de mostres.10. Mètodes d’anàlisi d’aire continu i automatitzat.

3URFHGLPHQWV��1. Interpretació de la normativa sobre els

contaminants atmosfèrics.2. Avaluació de la qualitat atmosfèrica segons

el tipus de procés.3. Eliminació d'emissions i de partícules

contaminants.4. Control dels equips de tractament atmosfèric.5. Ajust i calibratge dels equips de tractament.6. Manteniment preventiu dels aparells de

mesura dels contaminants atmosfèrics.7. Organització de l'anàlisi de contaminants

atmosfèrics.8. Preparació de productes i reactius per

l'anàlisi de contaminants atmosfèrics.9. Mesura dels nivells de contaminació gasosa.10. Anàlisi dels contaminants atmosfèrics.

1

2

4

5

9

6

7

8

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3


��

��3URSRVWD�G¶XQLWDWV�GLGjFWLTXHVL’estructuració dels crèdits en unitats didàctiques és competència de l’equip deprofessorat que ha d’impartir el cicle, per tant, aquesta proposta només pretén donar-hi una de les possibles solucions.

Així doncs, cal que l’equip de professorat que desenvoluparà les unitats didàctiquesanalitzi la proposta i que, d'acord amb l’anàlisi efectuada, les orientacions donades enla guia didàctica, els recursos de què disposa l’escola i la seva experiència docent,estructuri els crèdits en unitats didàctiques. També hem de tenir present que lesunitats didàctiques seguiran un procés de millora cada curs, perquè el seudesenvolupament al centre educatiu implica retocar-les, adaptar-les, corregir-les imillorar-les.

El procediment seguit i la seva concreció es pot veure en el quadre següent (propostad’unitats didàctiques). Consisteix en l'assignació dels objectius terminals de referènciaals continguts i en l'observació de la coherència en el plantejament de l’agrupamentd’objectius i continguts. Si la proposta no és satisfactòria es reagrupen els continguts ies torna a fer l’assignació d’objectius terminals. Finalment, es fa una propostad’assignació horària per a cada unitat didàctica.

Una anàlisi global dels conceptes i els procediments implicats al crèdit suggereix dedividir-lo en quatre unitats didàctiques distintes, si bé enllaçades cronològicament.

UD1. El medi atmosfèric i els seus contaminants.UD2. Tractaments dels contaminants atmosfèrics.UD3. Vigilància de la contaminació atmosfèrica.UD4. Tècniques analítiques.

8QLWDWV�GLGjFWLTXHV 2EMHFWLXV )HWV��FRQFHSWHVNom Durada WHUPLQDOV L�VLVWHPHV

FRQFHSWXDOV3URFHGLPHQWV

El medi atmosfèric i elsseus contaminants

40hores

1,2,8,16 1,2 1,2,9,10

Tractaments delscontaminants atmosfèrics

30hores

3,4,6,7,12,14

4,5 3,4,5

Vigilància de lacontaminació atmosfèrica

30hores

5,10,15,16,17

3 1,2,4

Tècniques analítiques 20hores

9,11,12,13,18,19,20,21,22,23

6,7,8,9,10 6,7,8,9,10


��

��'HWHUPLQDFLy�GHOV�QXFOLV�G¶DFWLYLWDW8QLWDW�GLGjFWLFD��(O�PHGL�DPELHQW�L�HOV�VHXV�FRQWDPLQDQWVDurada: 40 hores.

Objectius terminals:

1. Identificar els contaminants primaris més freqüents de l'aire, les fonts més usuals i elslímits permesos per la legislació mediambiental.

2. Identificar el tipus i els paràmetres dels contaminants en l'atmosfera, generats pel procésproductiu, i la seva possible interferència en l'ambient.

8. Relacionar les condicions de situació geogràfica d'una població, les condicionsmeteorològiques de l'entorn i l'emissió de contaminants a l'atmosfera d'indústriespotencialment contaminants amb la causa/efecte de la pluja àcida, i amb altresconseqüències per al medi.

16. Valorar les repercussions de les emissions a l'atmosfera segons la normativa específicavigent i les condicions geogràfiques i meteorològiques de l'entorn.

&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV

&RQWLQJXWV�GH�SURFHGLPHQWV

��&RQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.1. Aspectes meteorològics.1.2. Contaminació natural de l'aire.1.3. Contaminants gasosos del carboni.1.4. Contaminants gasosos del sofre.1.5. Contaminants gasosos del nitrogen.1.6. Gasos halogenats.1.7. Ozó.1.8. Metalls.1.9. Partícules amb suspensió total (PST).

��)RQWV�FRQWDPLQDQWV�GH�ODWPRVIHUD2.1. Indústries del petroli.2.2. Indústries químiques.2.3. Indústries metal·lúrgiques.2.4. Cimenteres.2.5. Vehicles automòbils.2.6. Centrals tèrmiques.

��,QWHUSUHWDFLy�GH�OD�QRUPDWLYD�VREUH�HOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.1. Identificació de la normativa local, autonòmica, estatal icomunitària sobre els contaminants atmosfèrics.1.2. Selecció i estudi de la normativa sobre els contaminantsatmosfèrics.1.3. Recopilació de la informació sobre les característiques dequalitat d'un medi atmosfèric.Identificació dels contaminants atmosfèrics segons el procésindustrial realitzat.1.4. Relació dels contaminants amb la normativa i el mediatmosfèric.

��$YDOXDFLy�GH�OD�TXDOLWDW�DWPRVIqULFD�VHJRQV�HO�WLSXVGH�SURFpV2.1. Obtenció de les dades de contaminació atmosfèrica.2.2. Identificació a l'atmosfera dels paràmetres nocius.2.3. Recopilació de la normativa sobre emissions a l'atmosfera.2.4. Comparació dels valors obtinguts amb els nivells màximspermesos de contaminants nocius de l'aire.2.5. Acceptació o rebuig dels paràmetres de qualitat de l'aire.

��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD9.1. Recull d'una part alíquota d'emissió gasosa.9.2. Mesura del seu volum.9.3. Anotació de les condicions en què es pren la part alíquota.9.4. Condicionament de la mostra segons els paràmetres que calmesurar.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.1. Presa de mostres de l'aire.10.2. Aplicació d'anàlisi i assaig per mesurar la presència delscontaminants.10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de les dades del'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitats corresponents.10.6. Comparació de les dades obtingudes amb la normativamediambiental.10.7. Identificació i determinació del grau de contaminant existent.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats de l'anàlisi.


��

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��(OV�SDUjPHWUHV�PHWHRUROzJLFV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��&RQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.1. Aspectes meteorològics.

��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD9.3. Anotació de les condicions en què es pren la partalíquota.9.4. Condicionament de la mostra segons els paràmetresque cal mesurar.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��(OV�PRYLPHQWV�DWPRVIqULFV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��&RQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.1. Aspectes meteorològics.

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��(OV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�QDWXUDOV�L�OHV�VHYHV�IRQWV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��&RQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.2. Contaminació natural de l'aire.

��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD9.3. Anotació de les condicions en què es pren la partalíquota.9.4. Condicionament de la mostra segons els paràmetresque cal mesurar.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.


��

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��(OV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�DQWURSRJqQLFV�L�OHV�VHYHV�IRQWV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��&RQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.3. Contaminants gasosos del carboni.1.4. Contaminants gasosos del sofre.1.5. Contaminants gasosos del nitrogen.1.6. Gasos halogenats.1.7. Ozó.1.8. Metalls.1.9. Partícules amb suspensió total (PST).

��)RQWV�FRQWDPLQDQWV�GH�ODWPRVIHUD2.1. Indústries del petroli.2.2. Indústries químiques.2.3. Indústries metal·lúrgiques.2.4. Cimenteres.2.5. Vehicles automòbils.2.6. Centrals tèrmiques.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats del'anàlisi.


��

8QLWDW�GLGjFWLFD��7UDFWDPHQW�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFVDurada: 30 hores.


3. Identificar la funció, el funcionament i les característiques operatives dels equips utilitzatsen les operacions de separació de partícules sòlides i líquides, a partir dels manuals d'úscorresponents.

4. Identificar les possibles anomalies dels equips en funcionament i de regulació, les delsequips de reserva i les dels equips de depuració de contaminants atmosfèrics, segons elslímits fixats per la normativa.

6. Interpretar els mecanismes de control de les emissions contaminants d'acord amb elsmètodes físics i químics utilitzats.

7. Determinar les tècniques de tractament dels contaminants atmosfèrics segons lescaracterístiques de les diferents mescles gasoses.

12. Comprovar el funcionament dels equips de detecció i tractament dels contaminantsatmosfèrics segons els paràmetres que s'han de mesurar i les condicions de seguretatestablertes.

14. Ajustar els equips de tractament de gasos i de contaminants atmosfèrics d'acord amb elstipus de filtres i partícules, i les operacions bàsiques de separació de substànciacontaminant.

&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV &RQWLQJXWV�GH�SURFHGLPHQWV

��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�FRQWDPLQDQWV4.1. Processos d'absorció.4.2. Processos d'adsorció.

��(OLPLQDFLy�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV5.1. Càmeres de sedimentació.5.2. Col·lectors per inèrcia. Ciclons.5.3. Precipitadors electrostàtics.5.4. Filtració.5.5. Rentatges i absorbidors humits.

��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�L�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV3.1 Identificació dels paràmetres d'emissions que caleliminar.3.2. Identificació de les característiques fisicoquímiquesde les emissions i/o de les partícules que cal eliminar.3.3. Selecció dels mètodes d'eliminació que s'hand'aplicar.3.4. Interpretació del tipus de procés que s'ha d'utilitzar enl'eliminació.3.5. Selecció de la informació.3.6. Selecció dels equips que s'han d'utilitzar.3.7. Determinació de les seqüències de treball.3.8. Aplicació de l'eliminació.3.9. Verificació de l'eliminació.

��&RQWURO�GHOV�HTXLSV�GH�WUDFWDPHQW�DWPRVIqULF4.1. Identificació dels paràmetres que s'han de mesurar ocontrolar.4.2. Realització de mostrejos de gasos depurats.4.3. Aplicació de la tècnica d'anàlisi de la mostra.4.4. Recollida de dades.4.5. Contrast entre les dades recollides i les dades patró.4.6. Acceptació o rebuig del funcionament dels aparells detractament.4.7. Emissió de l'informe.

��$MXVW�L�FDOLEUDWJH�GHOV�HTXLSV�GH�WUDFWDPHQW5.1. Selecció de la informació sobre els equips.5.2. Obtenció de dades i paràmetres de control.5.3. Contrast entre les dades obtingudes i els paràmetresde control.5.4. Regulació.5.5. Verificació del funcionament dels equips.


��

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��&DUDFWHULW]DFLy�G¶XQ�HIOXHQW�DWPRVIqULF��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�L�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV3.1 Identificació dels paràmetres d'emissions que caleliminar.3.2. Identificació de les característiques fisicoquímiquesde les emissions i/o de les partícules que cal eliminar.

1XFOL� G¶DFWLYLWDW� �� &DUDFWHULW]DFLy� G¶XQ� VLVWHPD� GH� GHSXUDFLy� G¶HIOXHQWVDWPRVIqULFV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�L�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV3.3. Selecció dels mètodes d'eliminació que s'hand'aplicar.3.4. Interpretació del tipus de procés que s'ha d'utilitzar enl'eliminació.3.5. Selecció de la informació.3.6. Selecció dels equips que s'han d'utilitzar.3.7. Determinació de les seqüències de treball.

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��(OLPLQDFLy�GH�JDVRV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�FRQWDPLQDQWV4.1. Processos d'absorció.4.2. Processos d'adsorció.

��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�L�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��(OLPLQDFLy�GH�SDUWtFXOHV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��(OLPLQDFLy�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV5.1. Càmeres de sedimentació.5.2. Col·lectors per inèrcia. Ciclons.5.3. Precipitadors electrostàtics.5.4. Filtració.5.5. Rentatges i absorbidors humits.

��(OLPLQDFLy�GHPLVVLRQV�L�GH�SDUWtFXOHV�FRQWDPLQDQWV��&RQWURO�GHOV�HTXLSV�GH�WUDFWDPHQW�DWPRVIqULF��$MXVW�L�FDOLEUDWJH�GHOV�HTXLSV�GH�WUDFWDPHQW


��

8QLWDW�GLGjFWLFD��9LJLOjQFLD�GH�OD�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFDDurada: 30 hores.


5. Interpretar la normativa vigent sobre contaminació atmosfèrica aplicable a un entorndeterminat.

10. Relacionar els valors mesurats dels contaminants amb els que exigeix la normativa, ambels plans d'emergència de l'empresa i els plans d'emergència exterior.

15. Tractar estadísticament i informàtica les dades dels contaminants atmosfèrics, a fid'elaborar informes sobre la contaminació atmosfèrica amb els protocols adequats.

16. Valorar les repercussions de les emissions a l'atmosfera segons la normativa específicavigent i les condicions geogràfiques i meteorològiques de l'entorn.

17. Determinar en un procés el lloc adequat per a la col·locació dels equips de detecció decontaminants, segons la política mediambiental de l'empresa.



��1RUPDWLYD�GDSOLFDFLy�SHU�D�OHV�HPLVVLRQVDWPRVIqULTXHV3.1. Normativa sobre contaminants atmosfèrics aplicableals llocs de treball.3.2. Normatives concurrents de cada administraciócorresponents a les emissions atmosfèriques.3.3. Normatives específiques segons els aspectesmeteorològics.3.4. Directrius de la CEE sobre l'emissió atmosfèrica.

��,QWHUSUHWDFLy�GH�OD�QRUPDWLYD�VREUH�HOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV1.1. Identificació de la normativa local, autonòmica, estatali comunitària sobre els contaminants atmosfèrics.1.2. Selecció i estudi de la normativa sobre elscontaminants atmosfèrics.1.3. Recopilació de la informació sobre lescaracterístiques de qualitat d'un medi atmosfèric.Identificació dels contaminants atmosfèrics segons elprocés industrial realitzat.1.4. Relació dels contaminants amb la normativa i el mediatmosfèric.

��$YDOXDFLy�GH�OD�TXDOLWDW�DWPRVIqULFD�VHJRQV�HO�WLSXVGH�SURFpV2.1. Obtenció de les dades de contaminació atmosfèrica.2.2. Identificació dels paràmetres nocius a l'atmosfera.2.3. Recopilació de la normativa sobre emissions al'atmosfera.2.4. Comparació dels valors obtinguts amb els nivellsmàxims permesos de contaminants nocius de l'aire.2.5. Acceptació o rebuig dels paràmetres de qualitat del'aire.



��

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��$SOLFDFLRQV�GH�OD�QRUPDWLYD�G¶HPLVVLy��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��1RUPDWLYD�GDSOLFDFLy�SHU�D�OHV�HPLVVLRQVDWPRVIqULTXHV3.1. Normativa sobre contaminants atmosfèrics aplicableals llocs de treball.3.2. Normatives concurrents de cada administraciócorresponents a les emissions atmosfèriques.3.3. Normatives específiques segons els aspectesmeteorològics.3.4. Directrius de la CEE sobre l'emissió atmosfèrica.

��,QWHUSUHWDFLy�GH�OD�QRUPDWLYD�VREUH�HOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��$YDOXDFLy�GH�OD�TXDOLWDW�DWPRVIqULFD�VHJRQV�HO�WLSXVGH�SURFpV2.1. Obtenció de les dades de contaminació atmosfèrica.2.2. Identificació a l'atmosfera dels paràmetres nocius.2.3. Recopilació de la normativa sobre emissions al'atmosfera.2.4. Comparació dels valors obtinguts de contaminantsnocius de l'aire amb els nivells màxims permesos.2.5. Acceptació o rebuig dels paràmetres de qualitat del'aire.


1XFOL�G¶DFWLYLWDW��$SOLFDFLRQV�GH�OD�QRUPDWLYD�G¶LPPLVVLy��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��1RUPDWLYD�GDSOLFDFLy�SHU�D�OHV�HPLVVLRQVDWPRVIqULTXHV3.3. Normatives específiques segons els aspectesmeteorològics.

��,QWHUSUHWDFLy�GH�OD�QRUPDWLYD�VREUH�HOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��$YDOXDFLy�GH�OD�TXDOLWDW�DWPRVIqULFD�VHJRQV�HO�WLSXVGH�SURFpV2.1. Obtenció de les dades de contaminació atmosfèrica.2.2. Identificació dels paràmetres nocius a l'atmosfera.2.4. Comparació dels valors obtinguts de contaminantsnocius de l'aire amb els nivells màxims permesos.2.5. Acceptació o rebuig dels paràmetres de qualitat del'aire.


��

8QLWDW�GLGjFWLFD��7qFQLTXHV�DQDOtWLTXHVDurada: 20 hores.

Objectius terminals:9. Comprovar el funcionament dels equips de lectura de contaminants atmosfèrics a partir del

tractament estadístic de les dades.11. Identificar els contaminants atmosfèrics secundaris amb els sistemes de detecció i control

corresponents.12. Comprovar el funcionament dels equips de detecció i tractament dels contaminants

atmosfèrics segons els paràmetres que s'han de mesurar i les condicions de seguretatestablertes.

13. Ajustar els equips i els sistemes de detecció de gasos i contaminants atmosfèrics d'acordamb les normes establertes i els manuals de fabricació.

18. Interpretar els mètodes d'anàlisi química i de mesura de gasos a l'atmosfera a partir delsmètodes oficials d'anàlisi.

19. Determinar les condicions de la presa de mostres d'aire amb contaminats sòlids, segonsels mètodes instrumentals que s'han d'utilitzar.

20. Realitzar la presa de mostres d'acord amb el procés i els equips de detecció establerts enels mètodes oficials i el tipus de contaminants (gasosos i/o sòlids).

21. Analitzar quantitativament i/o qualitativa una mostra d'aire amb contaminants sòlids,segons els mètodes d'anàlisi oficials.

22. Comparar les dades obtingudes en l'anàlisi amb els valors indicats en la normativamediambiental.

23. Elaborar l'informe de l'anàlisi segons el mètode i la tècnica emprats, la valoració deresultats i les observacions detectades durant l'anàlisi.



��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�PDFURSDUWtFXOHV6.1. Identificació macroscòpica per propietats de cristall.6.2. Difracció de raigs X.6.3. Microscòpia electrònica.

��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWV�RUJjQLFV7.1. Separació de substàncies orgàniques.7.2. Determinació d'hidrocarburs aromàtics polinuclears percromatografia de capa fina.7.3. Cromatografia de gasos.7.4. Cromatografia líquida d'alta resolució (HPL)

��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWVLQRUJjQLFV8.1. Monòxid de carboni.8.2. Diòxid de carboni.8.3. Boira d'àcid sulfúric.8.4. Sulfur d'hidrogen.8.5. Diòxid de nitrogen.8.6. Nitrat de peroxiacetil.8.7. Halògens.8.8. Metalls i ions metàl·lics.

��3UHVD�GH�PRVWUHV9.1. Introducció.9.2. Equips de presa de mostres.9.3. Presa de mostres de contaminants gasosos.9.4. Presa de mostres de contaminants sòlids.(macropartícules).9.5. Presa de mostres de contaminants industrials.

��0qWRGHV�GDQjOLVL�GDLUH�FRQWLQX�L�DXWRPDWLW]DWV

��0DQWHQLPHQW�SUHYHQWLX�GHOV�DSDUHOOV�GH�PHVXUD�GHOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV6.1. Detecció d'anomalies en els valors de sortida o en elcomportament de l'aparell.6.2. Anàlisi de les causes de les anomalies.6.3. Correcció del desajust dins l'àmbit de la sevacompetència.6.4. Diagnosi de la possible avaria.6.5. Proposta de reparació i/o canvi d'elements.6.6. Verificació del funcionament correcte.

��2UJDQLW]DFLy�GH�ODQjOLVL�GH�FRQWDPLQDQWVDWPRVIqULFV7.1. Identificació dels paràmetres dels contaminants ques'han de mesurar.7.2. Interpretació dels procediments d'anàlisi.7.3. Selecció de la metodologia que cal utilitzar.7.4. Selecció d'equips, instruments i productes.7.5. Determinació de la seqüència de treball.7.6. Determinació del sistema i suport de registre dedades.

��3UHSDUDFLy�GH�SURGXFWHV�L�UHDFWLXV�SHU�ODQjOLVL�GHFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV


��


&RQWLQJXWV�GH�SURFHGLPHQWV10.1. Introducció.10.2. Característiques generals del funcionament delsinstruments de presa de mostres contínua.10.3. Analitzadors de gasos continus.

8.1. Selecció dels materials i productes necessaris.8.2. Comprovació del grau de neteja del material, de laqualitat dels productes i del funcionament dels serveisauxiliars necessaris.8.3. Realització del càlcul per obtenir la quantitatdeterminada de producte o reactiu.8.4. Realització de les operacions bàsiques d'obtenció.8.5. Envasament, etiquetatge i emmagatzematge delproducte obtingut segons les normes establertes.8.6. Recollida i neteja del material i dels productesemprats en l'àrea de treball.

��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD9.1. Recull d'una part alíquota d'emissió gasosa.9.2. Mesura del seu volum.9.3. Anotació de les condicions en què es pren la partalíquota.9.4. Condicionament de la mostra segons els paràmetresque cal mesurar.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.1. Presa de mostres de l'aire.10.2. Aplicació d'anàlisi i assaig per mesurar la presènciadels contaminants.10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.10.6. Comparació de les dades obtingudes amb lanormativa mediambiental.10.7. Identificació i determinació del grau de contaminantexistent.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats del'anàlisi.

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��3UHVD�GH�PRVWUHV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��3UHVD�GH�PRVWUHV9.1. Introducció.9.2. Equips de presa de mostres.9.3. Presa de mostres de contaminants gasosos.9.4. Presa de mostres de contaminants sòlids(macropartícules).9.5. Presa de mostres de contaminants industrials.

��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD9.1. Recull d'una part alíquota d'emissió gasosa.9.2. Mesura del seu volum.9.3. Anotació de les condicions en què es pren la partalíquota.9.4. Condicionament de la mostra segons els paràmetresque cal mesurar.

��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.1. Presa de mostres de l'aire.


��

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��,GHQWLILFDFLy�GH�SDUWtFXOHV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�PDFURSDUWtFXOHV6.1. Identificació macroscòpica per propietats de cristall.6.2. Difracció de raigs X.6.3. Microscòpia electrònica.

��0DQWHQLPHQW�SUHYHQWLX�GHOV�DSDUHOOV�GH�PHVXUD�GHOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��2UJDQLW]DFLy�GH�ODQjOLVL�GH�FRQWDPLQDQWVDWPRVIqULFV��3UHSDUDFLy�GH�SURGXFWHV�L�UHDFWLXV�SHU�ODQjOLVL�GHFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.2. Aplicació d'anàlisi i assaig per mesurar la presènciadels contaminants.10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.10.6. Comparació de les dades obtingudes amb lanormativa mediambiental.10.7. Identificació i determinació del grau de contaminantexistent.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats del'anàlisi.

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��,GHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWV�RUJjQLFV��KRUHV�&RQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�LVLVWHPHV�FRQFHSWXDOV


��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWV�RUJjQLFV�7.1. Separació de substàncies orgàniques.7.2. Determinació d'hidrocarburs aromàtics polinuclearsper cromatografia de capa fina.7.3. Cromatografia de gasos.7.4. Cromatografia líquida d'alta resolució (HPL)


��0DQWHQLPHQW�SUHYHQWLX�GHOV�DSDUHOOV�GH�PHVXUD�GHOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��2UJDQLW]DFLy�GH�ODQjOLVL�GH�FRQWDPLQDQWVDWPRVIqULFV��3UHSDUDFLy�GH�SURGXFWHV�L�UHDFWLXV�SHU�D��ODQjOLVL�GHFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV10.2. Aplicació d'anàlisi i assaig per mesurar la presènciadels contaminants.10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.10.6. Comparació de les dades obtingudes amb lanormativa mediambiental.10.7. Identificació i determinació del grau de contaminantexistent.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats del'anàlisi.

1XFOL�G¶DFWLYLWDW��,GHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWV�LQRUJjQLFV��KRUHV�


��



��7qFQLTXHV�GLGHQWLILFDFLy�GH�FRQWDPLQDQWVLQRUJjQLFV�8.1. Monòxid de carboni.8.2. Diòxid de carboni.8.3. Boira d'àcid sulfúric.8.4. Sulfur d'hidrogen.8.5. Diòxid de nitrogen.8.6. Nitrat de peroxiacetil.8.7. Halògens.8.8. Metalls i ions metàl·lics.


��0DQWHQLPHQW�SUHYHQWLX�GHOV�DSDUHOOV�GH�PHVXUD�GHOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��2UJDQLW]DFLy�GH�ODQjOLVL�GH�FRQWDPLQDQWVDWPRVIqULFV��3UHSDUDFLy�GH�SURGXFWHV�L�UHDFWLXV�SHU�D��ODQjOLVL�GHFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV��0HVXUD�GHOV�QLYHOOV�GH�FRQWDPLQDFLy�JDVRVD��$QjOLVL�GHOV�FRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFV�10.2. Aplicació d'anàlisi i assaig per mesurar la presènciadels contaminants.10.3. Realització dels càlculs.10.4. Selecció del tractament estadístic i gràfic de lesdades de l'anàlisi.10.5. Expressió dels resultats en les unitatscorresponents.10.6. Comparació de les dades obtingudes amb lanormativa mediambiental.10.7. Identificació i determinació del grau de contaminantexistent.10.8. Elaboració de l'informe a partir dels resultats del'anàlisi.


��

��(VWUXFWXUD�G¶XQD�ILW[D�G¶DFWLYLWDWL’elaboració de les activitats s’ha de realitzar d’acord amb l’esquema següent:

��,GHQWLILFDGRU�GH�OD�ILW[D��7tWRO�GH�OD�ILW[DDenominació de l'activitat.

��8ELFDFLy�GH�OD�ILW[DCodificat així QA/C3/UD3/NA2/A1, significa:

QAC2UD3NA2A1

4uímica $mbiental&rèdit �8nitat 'idàctica �1ucli d'$ctivitat �$ctivitat �

��'XUDGD�SUHYLVWDTemps previst per a la realització de l'activitat

��'HILQLFLy�GH�O¶DFWLYLWDW��,QWURGXFFLyDescripció de les característiques generals de l'activitat a desenvolupar.

��2EMHFWLXV�D�DVVROLU�DSOLFDWV�D�ODFWLYLWDW��&RQWLQJXWV�D�GHVHQYROXSDUAmpliació dels conceptes, procediments i actituds que cal detallar fins al nivellnecessari per desenvolupar l'activitat. En cas que es treballin els mateixoscontinguts en les diferents activitats d'un mateix nucli d'activitat, n’hi haurà proud’explicitar-los en la definició del nucli d'activitat, amb la finalitat d'evitarrepeticions innecessàries.

��2UJDQLW]DGRUV�SUHYLVEnunciat detallat dels continguts annexos previs (anteriors immediats) que sónnecessaris per desenvolupar els continguts previstos en l'activitat.

��6HT�qQFLD�GH�ODFWLYLWDW��'HVHQYROXSDPHQW�GH�ODFWLYLWDW�L�PHWRGRORJLDRelació detallada de tots els continguts de les diferents situacionsd'aprenentatge, en el mateix ordre en què es desenvolupa al llarg de l'activitat, iacompanyades de la seva temporització.


��

3*J,WS

Activitats centrades en el professoratActivitats centrades en el grup classeActivitats en petit grupActivitats individualsÀrea/aula polivalent (teoria)Àrea especialitzada/laboratori, taller, informàtica, etc. (pràctiques)

Metodologia:Indicació de les possibilitats de treball (individual, grupal, centrat en elprofessorat, etc.), i la combinació de mètodes (analítics, sintètics, inductius,deductius, etc.) d'aplicació a cada una de les situacions d'aprenentatge a què esrefereix aquest apartat.

��([HUFLFL�V��UHVROW�V�Exemple(s) d'exercici(s) que haurà de resoldre l’alumnat.

��([HUFLFLV�SURSRVDWV�D�O¶DOXPQDW

��5HFXUVRV5.1. Recursos documentals i bibliogràfics.5.2. Equipament didàctic necessari per realitzar l'activitat.

��$YDOXDFLyCriteris, activitats i instruments d'avaluació, tant d'assoliment dels objectius com de laconducta esperada.


��

��$YDOXDFLy�GHO�FUqGLWPer a la valoració global del crèdit es tenen en compte, de forma separada, elscontinguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals (C), els continguts deprocediments (P) i els continguts d'actituds (A).

La nota global (G) tindrà en compte la participació d'aquests continguts en un 50%,40% i 10%, respectivament. Per tant, un cop avaluats els diferents continguts sobreuna escala màxima de 10 punts, la nota de cadascun dels trimestres correspondrà a:

G = 0,5C + 0,4P + 0,1A

(C) $YDOXDFLy�UHIHULGD�DOV�FRQWLQJXWV�GH�IHWV��FRQFHSWHV�L�VLVWHPHV�FRQFHSWXDOV�Tindrà en compte els següents criteris:- Conclusions i resultats inclosos en la llibreta del crèdit.- Prova final escrita de l'avaluació.

(P) $YDOXDFLy�UHIHULGD�DOV�FRQWLQJXWV�GH�SURFHGLPHQWV�Dins d'aquest apartat s'avaluarà:- Ordre, neteja, tractament de l’instrumental, els aparells i les mostres.- Forma d’operar, habilitat, seqüència correcta dels passos a realitzar, exactitud i

precisió en els resultats obtinguts.- Llibretes de laboratori i del crèdit, fitxes i documentació, exercicis i gràfiques

realitzades.- Problemes realitzats dins i fora de l'horari escolar.- Verificació de les dades obtingudes, els càlculs realitzats, els resultats i les

conclusions finals.- PNT i resultats obtinguts.

(A) $YDOXDFLy�UHIHULGD�DOV�FRQWLQJXWV�GDFWLWXGV�Es realitzarà de forma individual, incorporant la relació amb el grup de treball i amb elgrup classe. L'observació es farà a les aules i de forma continuada. Es pot emprar unaplantilla de seguiment on constin els següents criteris d'avaluació.- Col·laboració amb els companys i companyes del grup de pràctiques, amb la resta

del grup i el professorat.- Manteniment de l'ordre i neteja en les activitats pròpies de les activitats: emplena la

documentació amb pulcritud, evita les esmenes i les identifica quan es produeixen.- Grau d'autonomia i iniciativa personal en la manipulació de les mostres, els aparells

i els instruments.- Motivació per aprendre. Interès a realitzar una bona feina, portant el treball

preparat i ampliant-lo de forma voluntària.- Grau d'atenció. Aprofita el temps i no es distreu.- Comportament. Té cura del material que utilitza. Manté el respecte vers els seus

companys i companyes i professorat.- Assistència a classe- Puntualitat a l'entrada de classe i en el lliurament dels informes i treballs sol·licitats.- Compliment de la normativa de funcionament del Centre i les específiques

referides a seguretat, higiene i respecte mediambiental.

NOTA FINAL DEL CRÈDIT:

Mitjana aritmètica ponderada a la durada de les notes numèriques de les tres


��

avaluacions.

Es considera aprovat aquell alumnat que superi els 5 punts.

RECUPERACIONS:

Els/les alumnes que no superin el crèdit l’han de recuperar en la convocatòriaextraordinària.

Realitzaran un examen teoricopràctic de les unitats didàctiques que tinguin suspeses, is’obtindrà la nota final del crèdit de la forma exposada per la convocatòria ordinària.

En cas que no superin el crèdit en la convocatòria extraordinària, restarà pendent.


��

3DUW�SULPHUD�

$FWLYLWDWV


��

��,QWURGXFFLy�L�DUWLFXODFLy�GH�OD�SURSRVWDAquesta proposta d’activitats del crèdit &RQWURO� G¶HPLVVLRQV� D� O¶DWPRVIHUD preténaconseguir que l’alumnat tingui una visió general dels problemes que comportal’emissió de contaminants a l’atmosfera i una visió més concreta de les tècniquesd’identificació i eliminació d’aquests contaminants, d’acord amb la normativa vigent.

Pel que fa a la durada de les experiències, seria convenient disposar de blocs horarisde dues hores seguides, repartint la càrrega lectiva de quatre hores setmanals en 2+2(encara que també seria possible, 1+1+2).

Encara que és una incorrecció, el terme m3N, com a expressió de metre cúbic mesuraten condicions normals (273,16 K i 1 atm o 101,3 kPa de pressió), s’ha mantingut enles diferents activitats. S’ha de tenir molt present que aquesta forma de expressar-hoés incorrecta però que té els seus orígens en l'ordre ministerial del 18 d'octubre de1976 (BOE nº 290 de 3/12/1976).

L’apartat de vigilància i normativa és molt canviant, ja que la normativa ambiental estàen evolució permanent, raó per la qual s’ha utilitzat l',QWHUQHW com a recurs principal perpoder mantenir la legislació actualitzada.

S’ha intentat incloure els mètodes oficials a les tècniques d’identificació i quantificació,encara que moltes vegades no donin uns bons resultats (degut a les baixesconcentracions dels contaminants) o utilitzin reactius tòxics o perillosos.

És molt important que el professorat tingui cura que l’alumnat treballi amb seguretat allaboratori i busqui una solució als residus generats en les pràctiques. També esrecomana que demani un informe de cada pràctica de laboratori a cada alumne/a.

En la presentació de l’informe de laboratori cal incidir en els apartats següents:

'DGHV�H[SHULPHQWDOV, recollides de l'experiència; es recomana que s'utilitzi taules en larecollida de números i s'incloguin les observacions realitzades.

&jOFXOV� L� UHVXOWDWV, incloent-hi el tractament de les dades; s’ha d’insistir en l'ús delsfactors de conversió i les unitats.

&RQFOXVLRQV, o discussió de la validesa de les dades i la seva significació, ambcomentari dels possibles errors metodològics.


��

��'HWHUPLQDFLy�GH�OHV�DFWLYLWDWV 1XFOL�G¶DFWLYLWDW

$FWLYLWDWV��H[HUFLFLV�L�H[SHULqQFLHV� Els paràmetres meteorològics

• Les variables d’estat d’un gas (exercici).• Determinació i registre dels paràmetres meteorològics

(exercici).• Correlació dels diferents paràmetres meteorològics (exercici).

Els moviments atmosfèrics

• Determinació qualitativa dels espectres de diferents llums(experiència).

• Els moviments horitzontals: determinació de la rosa delsvents d’un indret (exercici).

• Els moviments verticals: determinació de la corba d’estat(exercici).

• Les inversions: anàlisi de les corbes d’estat (exercici).

Els contaminants atmosfèricsnaturals i les seves fonts

• Les mesures d’immissió i emissió (exercici).• Reaccions de formació dels principals contaminants

atmosfèrics (exercici).• Origen i destí dels contaminants naturals: el cicle del S a

l’atmosfera (exercici).• Correlació de contaminants i paràmetres meteorològics

(exercici).

Els contaminants atmosfèricsantropogènics i les seves fonts

• Les fonts dels contaminants antropogènics de l’aire(exercici).

• Determinació del percentatge de S d’un carbó (experiència).• Els contaminants secundaris: l’ozó i O¶VPRJ. Interpretació del

cicle fotoquímic dels NOx (exercici).• Efectes de l’augment de l’acidesa del sòl en el creixement de

les plantes (experiència).• Les fonts industrials dels contaminants atmosfèrics (exercici).

Caracterització d’un efluentatmosfèric

• Determinació del gas portador i de les característiquesgenerals d’un focus emissor (exercici).

• Determinació de les característiques dels components d’unefluent atmosfèric (exercici).

Caracterització d’un sistema dedepuració d’efluents atmosfèrics

• Identificació dels paràmetres que governen el sistema dedepuració (exercici).

• Identificació dels elements d’un sistema de depuració(exercici).

Eliminació de gasos • Descripció dels sistemes de tractament de gasos basats enla combustió (exercici).

• Descripció dels sistemes de tractament de gasos basats enl’adsorció (exercici).

• Descripció dels sistemes de tractament de gasos basats enl’absorció (exercici).

Eliminació de partícules • Descripció i comparació dels principals sistemes d’eliminacióde partícules (exercici).

• Plantejament d’un sistema de depuració per a unaincineradora (exercici).

• Interpretació del sistema de depuració d’una foneria(exercici – visita).


��

1XFOL�G¶DFWLYLWDW

$FWLYLWDWV��H[HUFLFLV�L�H[SHULqQFLHV�

Aplicació de la normativad’emissió

• Legislació en matèria de contaminació atmosfèrica (exercici).• Els diferents actes jurídics de la UE (exercici).• Interpretació de la Llei d’Intervenció Integral de

l’Administració Ambiental, Llei 3/1998 (exercici).• Límits d’emissió i contaminació industrial (exercici).• Interpretació de la normativa per a una incineradora de RSU

(exercici).

Aplicació de la normativad’immissió

• La Xarxa de Vigilància i Previsió de la ContaminacióAtmosfèrica de Catalunya, XVPCA (exercici).

• L’Índex Català de Qualitat de l’Aire, ICQA (exercici).• Interpretació del RD 1613/1985 (exercici).• Interpretació del RD 717/1987 (exercici).• Comparació dels nivells d’immissió de diferents

contaminants a Barcelona i Vic (exercici).• Comparació dels nivells d’immissió de diferents

contaminants a dues poblacions (exercici).• Problemes relacionats amb la contaminació atmosfèrica

(exercici).

Presa de mostres • Principi de mesura dels captadors manuals i automàtics(exercici)

• Funcionament del captador de baix volum CBV-1S(experiència).

• Presa de mostres de SO2 i del fum normalitzat amb un CBV(experiència).

• Presa de mostres de NOx i fums negres amb un CBV(experiència).

• Funcionament d’un equip captador de partículessedimentables i presa de mostres d’aquestes partícules(experiència).

• Funcionament d’un captador d’alt volum, CAV, presa demostres i determinació gravimètrica de les partícules ensuspensió (experiència).

Identificació de partícules • Determinació de partícules capaces de sedimentar

recollides amb un captador passiu o Standard Gauge(experiència).

Identificació de contaminantsorgànics

Identificació de contaminantsinorgànics

• Determinació del SO2 pel mètode de l’acidesa gasosa total(experiència).

• Determinació del SO2 pel mètode de la Thorina(experiència).

• Determinació del NO2 espectrofotomètricament(experiència).


��

��(VWUXFWXUDFLy�GH�O¶DFWLYLWDW L’elaboració de les activitats s’ha portat a terme d’acord amb l’esquema següent:

��2EMHFWLX�VEn aquest apartat s’indiquen els objectius didàctics concrets que es pretenen assoliramb la realització de l’activitat en qüestió, els quals es deriven dels objectius didàcticsgenerals del crèdit.

��)RQDPHQWEs descriuen els coneixements teòrics específics necessaris per poder realitzar lesactivitats proposades. Quan es tracta de coneixements teòrics de caràcter generals’indiquen de forma esquemàtica, essent necessària una ampliació a partir de labibliografia proposada.

��0DWHULDO�L�UHDFWLXVEn dues llistes diferents, s’indiquen el material necessari per realitzar l’activitat i elsreactius que calen per a dur-la a terme. En aquesta darrera llista s’indica, per a cadareactiu que s’utilitza, el seu nom, la seva fórmula, i la seva concentració (en el cas quees tracti d’una dissolució).Així mateix, en aquest apartat s’indiquen possibles variacions en l’ús de reactius i lesprecaucions que s’han d’adoptar.

��3URFHGLPHQWS’indica el procediment experimental a seguir per realitzar l’experiència.S’ha buscat una presentació que, sense arribar a la complexitat dels procedimentsnormalitzats de treball, vol complir amb els apartats més necessaris per a la realitzacióde les experiències.

��([HUFLFLVEs proposen qüestions concretes, que haurà de realitzar l’alumnat, per tal d’assolir elsobjectius proposats. Alguns d’aquests exercicis, per la seva complexitat, esdesenvoluparan de forma guiada per part del professorat.En aquest apartat també s’hi proposen exercicis destinats a ampliar i aprofundir enalguns aspectes concrets de la problemàtica de la contaminació de l’aire i la sevagestió, que estan relacionats amb l’activitat que s’està desenvolupant.


��

��5HFXUVRVEn aquest apartat es fa constar la bibliografia i altres recursos necessaris per ampliarels continguts i els objectius que es volen assolir amb l’experiència.Tal com recomanen les normes de documentació, s’indica, primer, el nom dels autors;després el títol del recurs bibliogràfic, en cursiva; l’edició del recurs (editorial); elnúmero, lloc i any d’edició; finalment, les pàgines on es pot trobar la informaciónecessària.

&UqGLW��&RQWURO�GHPLVVLRQV�D�ODWPRVIHUD

8'��

$FWLYLWDW��/HV�YDULDEOHV�G¶HVWDW�G¶XQ�JDVDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVIdentificar les diferents variables d’estat dels gasos i els corresponents aparells demesura per determinar-les.

Resoldre problemes senzills en situacions teòriques i en situacions pràctiques.

Manejar correctament les diverses unitats i, en particular les de pressió.

��)RQDPHQWLes variables que recobren el seu valor inicial en tornar al mateix estat de partida sónútils per definir l’estat d’un sistema, i per aquesta raó s’anomenen variables d’estat.

Les variables d’estat d’un gas són el volum, la temperatura i la pressió.

Les principals unitats de mesura de les variables d’estat i les formes més habituals dedeterminació d’aquestes variables són:

YROXP m3, L, … mesuradors volumètrics

WHPSHUDWXUD °C, K, °F termòmetres

SUHVVLy atm, bar, Pa, mm Hg, mca manòmetre, baròmetre

En el sistema internacional (SI), les unitats de mesura són m3, K i Pa, respectivament.

Algunes correlacions entre les unitats de pressió i de temperatura són:

Pa (N/m2)atm 1 atm= 1,013.105 Pa = 1,033 kp/cm2

milibar 1mbar= 0,001 bar; 1bar= 105Pamm Hg 1 atm= 760 mm Hgm.c.a. (útil tècnicament) 10 m.c.a.= 1kp/cm2 ≈ 1 atm

°C K Ftemperatura d’ebullició de l’aigua 100 373 212

temperatura de fusió del gel 0 273 32

K K = °C + 273°F °F = °C Â 1,8 + 32

Habitualment, les mesures s’expressen en condicions normals que corresponen a 273K (0 °C) i 1 atm.

8QLWDW�GLGjFWLFD��(O�PHGL�QDWXUDO�L�HOV�VHXV�FRQWDPLQDQWV

8'��

Algunes lleis dels gasos es resumeixen en la següent taula:

/OHL�GH�%R\OH Per a una quantitat d’un gas que es manté a temperaturaconstant el producte del volum del gas per la pressió queexerceix és constant.p·V = constant, a temperatura constant.

/OHL�GH�*D\�/XVVDF El volum d’una quantitat fixa d’un gas a pressió constant ésdirectament proporcional a la temperatura absoluta, K.V/T = constant, a pressió constant.

/OHL�JHQHUDO�GHOV�JDVRV Quan es combinen les dues lleis anteriors s’obté una relacióconstant entre el volum, la temperatura i la pressió d’unaquantitat donada d’un gas.

p · V / T = constantp · V = n · R · T

/OHL�GH�+HQU\ La massa d’un gas que es dissol en un volum determinat d’unlíquid és directament proporcional a la pressió del gas sobre ellíquid a temperatura constant.La pressió exercida per una mescla gasosa és la suma de lespressions exercides pels gasos per separat.

/OHL�GH�'DOWRQR�GH�OHV�SUHVVLRQV�SDUFLDOV

pT = Σ pi

pi = xi · pT

onpT és la pressió totalpi és la pressió parcial del component ionxi és la fracció molar (ni/nT)ni mols del componentnT nombre de mols totals

��([HUFLFLV([HUFLFL�JXLDW�

Suposeu que els dos recipients 1 i 2tenen el mateix volum. En elrecipient 1 tenim un gas A i en elrecipient 2 una barrejaequimolecular d’aquest gas A ambun altre gas B, on nA= 0,6 mol.a) Calculeu la pressió parcial de

cadascun dels gasos en elrecipient 2

b) Quants mols de gas hi ha en elrecipient 1?


8'��

c) En quin sentit fluirà el gas quanobrim la vàlvula de pas? Perquè?

d) Quina serà la pressió delconjunt? (negligim els volumsdels tubs)

e) Quina és la pressió parcial decada gas en cadascun delsrecipients?

f) Quin és el paràmetre quecondiciona el moviment decadascun dels gasos?

1. Un gas ocupa un volum de 12 L a la pressió de 2 atm. Quin serà l’augment depressió necessari per a reduir el volum a 3 L a temperatura constant? R= 8 atm.

2. Calculeu el volum que ocupen 3 mols de N2 : a) en C.N.; b) a 20°C i 1 atm; c) a50°C i 1045 mbar de pressió . d) Calculeu la temperatura a la qual s’hauriad’arribar, a la pressió constant de 1045 mbar, per ocupar un volum de 250 L. R: a)67,2 L; b) 72,1 L; c) 77,0 L; d) 775°C.

3. Quin volum ocuparien, a 20°C i 1 atm, 6 L d'un gas mesurats a 80°C i 3 atm depressió. R: 14,9 L.

4. Calculeu la pressió a l'interior d'un tanc cilíndric de 2 m de diàmetre per 3 d'alturaque conté 65 kg de O2 gas a la temperatura de 20 °C.R: 5,2 atm.

5. Una massa d’H2 a 40°C i 760 mm de pressió ocupa 2 litres. Trobeu el volum queocuparia a 4°C i 790 mm. R: 1,7 L.

6. Calculeu el volum d’un recipient que conté 90 g d’ O2 a una temperatura de 600 K iuna pressió de 2,5. 103 Pa. R: 5,7 m3.

7. Omplim un recipient de 200 L disposat sobre una bàscula amb metà mesurat enC.N. El pes que indica la bàscula és 35,2 kg. Quant indicaria si l’omplíssim ambpropà? I si l’omplim amb aire ( 21% O2, 79% N2 )?

8. Un recipient disposa d’un pistó ajustat i conté 1 mol d’un determinat gas a lapressió de 2 atm i temperatura de 300 K. El deixem expandir a temperaturaconstant fins a reduir la pressió a la meitat. Després el comprimim i l’escalfem finsa recuperar el volum inicial i que la pressió assoleixi 2,5 atm. Calculeu latemperatura final. R: 375 K.

9. a) Busqueu la massa d’O2 que hi ha en un dipòsit de 100 L a la temperatura de30°C i pressió de 4 atm. b) Calculeu la nova pressió suposant que hi introduïm 2 kgmés d’O2, mantenint sempre la temperatura constant. c) Calculeu la pressiódesprés d'extreure’n 1 m3 mesurats en C.N. R: a) 515,2 g; b) 19,5 atm; c) 8,4 atm.

10. Tenim en un tanc de 5 m3, 80 L de gasolina (C7H16 ) en estat líquid i atmosferainert. Quant augmenta la pressió a l’interior del tanc, si l'escalfem fins a 80°C,suficients per a vaporitzar-la tota? d(gasolina) = 0,684 kg/L. R: 3,2 atm.


8'��

11. En una refineria disposem d’un dipòsit d’etilè de 2500 m3 preparat per resistir unapressió de 8 atm. A la temperatura normal (20°C), quants kg de gas potemmagatzemar com a màxim?. Suposant que es treballa a una pressió de 6 atm,quants kg guarda normalment? Quina és la temperatura que faria rebentar eldipòsit? R: a) 23308 kg; b) 17481 kg; c) 118°C.

12. Calculeu les pressions parcials de l'O2 i el N2 en l'aire en C.N. (Supòsit: 21% O2 i79% N2 en vol.) R:O2= 0,21 atm; N2= 0,79 atm.

13. Tenim un recipient de 10 L ple d’O2 a la pressió de 2,4 atm. Mitjançant una vàlvula,el posem en contacte amb un altre recipient de la mateixa capacitat, en el qual hitenim aire a la pressió de només 0,4 atm. Calculeu la pressió parcial del N2 en elsdos recipients una vegada s’ha assolit l’equilibri. (Suposeu que en el procésd’expansió la temperatura es manté constant). R: 0,16 atm.

��5HFXUVRV

• Young, Sears Zemansky. )tVLFD� 8QLYHUVLWDULD. Editorial Addison-WesleyIberoamericana. México 1986.

• Tippler, P.A.. )tVLFD. Editorial Reverté 1994


8'��

$FWLYLWDW� �� 'HWHUPLQDFLy� L� UHJLVWUH� GHOV� SDUjPHWUHVPHWHRUROzJLFVDurada prevista: 4 hores.

��2EMHFWLXVIdentificar les diferents parts de l’atmosfera i el criteri per establir-les.

Identificar els diferents paràmetres meteorològics i els aparells per determinar-los.

Tenir un coneixement qualitatiu de les condicions normalitzades associades a ladeterminació de cada paràmetre i valorar la necessitat d’aquesta normalització.

��)RQDPHQW(VWUXFWXUD�L�FRPSRVLFLy�GH�O¶DWPRVIHUDEl 50% de l’aire es troba en els primers 5,5 km de l’atmosfera, mentre que el 90% del’aire es troba en els primers 30 km.

Tenint en compte el signe del gradient de la temperatura respecte l’altitud, es podendiferenciar quatre regions a l’atmosfera: la troposfera, l’estratosfera, la mesosfera i latermosfera (vegeu figura 1).


8'��

400

120

110

7(5026)(5$100

90

80

700(626)(5$

60

50

40 (675$726)(5$30

20

10 752326)(5$-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 1700

$OWXU

D��NP

�

7HPSHUDWXUD��&�

Figura 1: Estructura de l’atmosfera (de Contaminació atmosfèrica)

La variació de la temperatura amb l’alçada és realment complexa i està determinadaper l’intercanvi de calor amb la superfície terrestre, les propietats de radiació de lesdiferents capes atmosfèriques i la interacció fotoquímica amb la radiació solar.

La troposfera és la capa més pròxima a la superfície de la Terra i té una extensió del’ordre de 10 km (segons l’època de l’any, la zona de la Terra, etc.). En aquesta capa,la temperatura mitjana descendeix uniformement amb l’alçada, i és on es produeixenels fenòmens físics més lligats amb el que anomenem "temps atmosfèric". Aquestacapa s’escalfa des de baix: primer per conducció, a través del contacte de la capa mésbaixa amb la superfície terrestre, escalfada pel sol i després per convecció. A mesuraque ens allunyem de la superfície, la temperatura disminueix. Existeixen algunesinversions (àrees on la temperatura augmenta en lloc de descendir, lligades asistemes frontals, subsidència (moviments descendents), mescla turbulenta orefredament radiatiu). La separació entre la troposfera i l’estratosfera s’anomenatropopausa.

L’estratosfera és la següent regió atmosfèrica després de la troposfera; la seva alçadava des dels 10 km fins a prop dels 50 km. En aquesta regió, el perfil tèrmic mitjàaugmenta amb l’alçada degut a les reaccions fotoquímiques de producció de l’ozó, apartir de l’oxigen i la radiació ultraviolada provinent del sol. Aquesta capa arriba fins al’estratopausa.

La mesosfera i la termosfera són les capes més exteriors de l’atmosfera. La


8'��

temperatura disminueix amb l’alçada en la primera i augmenta en la segona, encaraque aquest augment estigui lligat purament a l’acció de la radiació solar sobre elssensors tèrmics. Els seus components es troben ionitzats i absorbeixen l’energia solar,per la qual cosa incrementen la seva temperatura notablement. Es produeixenoscil·lacions tèrmiques entre el dia (1000°C) i la nit (400°C).

Tenint en compte la composició, es poden diferenciar tres regions: l’homosfera (0-90km, amb turbulència degut a la barreja de gasos), l’heterosfera (90-1000km, ambabsència de turbulència, i la següent composició: nitrogen, oxigen atòmic, heli ihidrogen atòmic, segons l’altura) i l’exosfera (a partir de 1000 km, amb poquesmolècules de gasos que s’escapen a l’espai).

Els principals components de l’atmosfera, tant en proporció fixa com variable, esrepresenten en la següent taula:

(Q�SURSRUFLRQV�IL[HV (Q�SURSRUFLRQV�YDULDEOHVJDV ��YRO� JDV ��YRO�Nitrogen 78,064 H2O (vapor) 0,5 - 4Oxigen 20,946 CO2 0,035Argó 0,934 Metà 1,5 ·10-4

Neó 18,2 ·10-4 CO 0,1 ·10-4

Heli 5,2 ·10-4 Ozó 2 ·10-6

Criptó 1,1 ·10-4 Amoníac 1 ·10-6

Hidrogen 0,5 ·10-4 NO2 0,1 ·10-6

Òxid Nitrós 0,3 ·10-4

Xenó 0,09 ·10-4

La quantitat d’aigua en forma de vapor varia entre unes dècimes (en deserts) i 4 (enzones tropicals).

La capa d’ozó presenta un augment de la concentració d’ozó a uns 23 km, encara queexisteix presència d’ozó des de la superfície de la Terra fins a gairebé uns 60 kmd’altitud.

3DUjPHWUHV�PHWHRUROzJLFVEs defineix com a clima l’estat mitjà de l’atmosfera, mesurat en un període llarg detemps (uns 30 o 40 anys), en un lloc determinat, mentre que es defineix com a tempsl’estat de l’atmosfera en un moment i lloc determinat.

Els principals paràmetres meteorològics són:

3DUjPHWUH�PHVXUDW &RQGLFLRQV�GH�PHVXUDWHPSHUDWXUD Temperatura

màxima/mínima/mitjanaestació situada a 2 m del terraorientada al Nord, protegida delvent

SOXYLRVLWDW Quantitat total de pluja recollida(L/m2, o bé mm).Intensitat de la pluja L/m2·unitat

10 m a l’entorn senseinfluències


8'��

3DUjPHWUH�PHVXUDW &RQGLFLRQV�GH�PHVXUDde temps

SUHVVLy�DWPRVIqULFDPes de la columna d’aireque tenim damunt nostre.

Considerem com a P normal laque hi ha a nivell del mar.Les mesures de P atmosfèricas’acostumen a referir a nivell demar per poder comparar valors.

KXPLWDW�DEVROXWD��+$�� S’expressa en mg/m3.estat de saturació HA màx.varia amb la temperatura

KXPLWDWContingut de vapor d’aiguade l’aire.

KXPLWDW�UHODWLYD��+5�� S’expressa en %.% H2O(v) respecte de HA màx.

YHQW intensitat (velocitat)direcció: direcció geogràfica obé en grausconveni: N ⇒ 0° N ( E ⇒ 90°...)

La velocitat es mesura en m/s ocm/s.

UDGLDFLy�VRODUIntensitat de la radiaciósolar en un punt determinat(W/m2).QHEXORVLWDW visibilitat, tipus de núvols, etc.

��([HUFLFLV1. ([HUFLFL�JXLDW.

Dissenyeu i prepareu una taula per al registre de les dades:- Determineu les dades a registrar.- Determineu les dades complementàries.- Prepareu la corresponent taula en suport informàtic.

0RGHO'DWD 7�Pj[

(°C)7�PtQ(°C)

7�PLWM(°C)

+5(%)

3UHVVLy(mbar)

9ROXPLQLFLDO(m3)

9ROXPILQDO(m3)

$EVRUEjQFLD

12 �

(mg /m3)

2. Expresseu en mm Hg, kp/cm2, Pa i mil·libars les següents pressions atmosfèriquesdonades en atm: A nivell de mar (1); a nivell de Vic (aprox. 500 m) (0,94 atm); Turó del'Home (aprox. 1700m) ( 0,81 atm.) i a 2500 m d'altitud (0,74 atm).

3. Quantitat de pluja caiguda a Osona l'any 1992.Suposeu: Superfície d'Osona = 1.200 km2. Precipitació total: 886 mm.

4. Calculeu la densitat de l'aire a T = 20°C, P= 1 atm.Pes molecular aparent de l'aire = 28,96.R= 0,082 atm·L/K·mol) R: 1,205g/L


8'��

5. Calculeu el pes molecular aparent de l’aire. (Suposeu: 21% O2; 78%N2; 1% Ar, envolum). Dades: N= 14, O= 16, Ar=39,9. R:28,96 g/mol

6. Calculeu en g/L el contingut d’O2 a l’aire: a) a nivell de mar en C.N. b) a 2500 maltitud (T= 20°C i P= 0,74 atm). Suposeu: 21% O2 en vol. R: a) 0,28 g/L; b) 0,21 g/L

7.a) Calculeu la potència total que representa la radiació solar que rep la ciutat de Vic(suposeu superfície = 6 km2 i radiació mitjana = 200 W/m2)b) Calculeu l'equivalència en C. Elèctriques de 1000 MW. R: a) 1,2. 109 W b) 1,2 C.E.

([HUFLFL�FRPSOHPHQWDUL2EWHQFLy� L� UHJLVWUH� GH� OHV� GDGHV� �FRQWLQXDGD� DO� OODUJ� GHO� FXUV� HQ� JUXSV� GHGRV�GXHV�DOXPQHV�L�HQ�SHUtRGHV�VHWPDQDOV��- Obtenció de les temperatures màxima, mínima i mitjana.- Obtenció de la pressió atmosfèrica.- Obtenció de la humitat relativa amb l’higròmetre.- Condicionament de l’aparell.- Lectura i càlcul HR.- Registre de les dades a la taula.

��5HFXUVRV• Young, Sears Zemansky. )tVLFD� 8QLYHUVLWDULD. Editorial Addison-Wesley

Iberoamericana. México 1986.• Tippler, P.A.. )tVLFD. Editorial Reverté 1994• J.M. Quadrat i Ma. Fernanda Pita. &OLPDWRORJLD. Càtedra, 1997.• Varis, QEA. &RQWDPLQDFLy�L�PHWHRURORJLD. Diputació Barcelona, 1983.• Varis. /D�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFD. Departament de Medi Ambient. Generalitat de

Catalunya, 1995.• /D�PHWHRURORJtD�DO�DOFDQFH�GH�WRGRV. http://www.geocities.com/silvia_larocca/


8'��

$FWLYLWDW� �� &RUUHODFLy� GHOV� GLIHUHQWV� SDUjPHWUHVPHWHRUROzJLFVDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVElegir l’escala adient en la realització d’una gràfica.

Realitzar una gràfica senzilla i una de superposada a partir d’un full de càlcul d’Excel.

Valorar qualitativament la correlació entre dos paràmetres

Distingir entre HR i HA i saber-les calcular manualment i mitjançant un full de càlcul.

��)RQDPHQWVegeu el fonament de l’activitat anterior.

&jOFXO�KXPLWDW�UHODWLYD�L�DEVROXWDPer calcular la humitat relativa i absoluta s’apliquen les següents expressions:

100·+$PD[+$+5 =

on:HR és la humitat relativa.HA és la humitat absoluta.HAmax és la humitat absoluta màxima.

610··082,0

18·7

3+$PD[ �= (en mg/m3)

on:HAmax és la humitat absoluta màxima.Pv és la pressió de vapor a la temperatura T.

��([HUFLFLV1. ([HUFLFL�JXLDW.Correlacioneu temperatura i humitat relativa. Representeu sobre paper mil·limetrat lavariació de temperatura al llarg del dia 14 de gener de 1997, que està a l’exercici 6 (sies vol fer amb les dades d’un altre dia, aquestes es poden trobar ahttp://www.gencat.net/mediamb/aire, a l’apartat Dades d’immissió de les estacionsautomàtiques, XVPCA). En la mateixa gràfica, superposeu-hi la HR. Elegiu l’escala iels límits adients).Interpreteu els resultats.

2. ([HUFLFL�JXLDW.Correlacioneu temperatura i humitat relativa. Realitzeu la corresponent gràfica ensuport informàtic Excel com un diagrama de punts.


8'��

3. Representeu la temperatura/temps, i en la mateixa gràfica superposeu-hiradiació/temps expressant radiació en daW/m2 (dividiu per 10 els valors de radiació).Definiu i normalitzeu tots els elements del gràfic: títol, títol de l’eix y (unitats detemperatura i radiació), rètols, etc.

4. Amb les dades de l'EVA de Vic, (dia 14 de gener de 1997) calculeu HA ( en mg/m3):a) a les 12 del migdia (Dades: PB (aire) a 5°C=6,53 mm Hg); b) a 2/4 de 2 del migdia(Pv (aire) a 9°C=8,48 mm Hg). Interpreteu els resultats.

GDWD ��KRUD YHORFLWDW GLUHFFLy WHPS��&� UDGLDFLy SUHVVLy SOXMD +50:30 0 242,6 -0,3 0 959,8 0 94,61:00 0 240,9 -0,6 0 959,7 0 951:30 0 241,1 -0,6 0 959,7 0 95,22:00 0 241,2 -0,7 0 959,7 0 95,62:30 0 249,3 -0,8 0 959,7 0 95,93:00 0 240,5 -1 0 959,7 0 96,13:30 0 248,3 -1,2 0 959,6 0 96,34:00 0 272,2 -1,3 0 959,7 0 96,64:30 0 279,1 -1,2 0 959,6 0 96,75:00 0 264,8 -1,5 0 959,6 0 96,95:30 0 246,7 -1,6 0 959,6 0 976:00 0 237,8 -1,9 0 959,6 0 976:30 0 237,5 -1,9 0 959,6 0 97,27:00 0 270,1 -2,3 0 959,6 0 97,37:30 0 276,5 -2,9 0 959,6 0 97,48:00 0 272,4 -2,8 0 959,6 0 97,48:30 0 248,9 -2,4 0,3 959,7 0 97,49:00 0 159 -2,1 16,7 959,9 0 97,49:30 0 159,8 -1,5 64,9 960,1 0 97,410:00 0 209,9 -0,4 133,1 960,3 0 97,410:30 0 251,9 2 218,2 960,4 0 95,811:00 0 117,6 3,3 280,4 961,2 0 90,111:30 0 187,6 4,6 337,2 960,8 0 83,912:00 0 216 5,3 218,4 960,4 0 79,712:30 0 128,8 5,7 376,3 960,4 0 79,413:00 0,1 128,8 6,8 467,6 960,3 0 78,413:30 0 135,2 9,1 468 960,2 0 73,714:00 0 255,9 11,3 448,5 960,2 0 68,114:30 0 191 12,8 426,4 959,9 0 63,215:00 0 217,2 14 377,9 959,6 0 59,315:30 0 145,6 13,9 316,1 959,6 0 56,816:00 0,1 88,3 12,5 231,7 959,6 0 59,716:30 0 106,4 12,4 178,2 959,6 0 60,817:00 0 127,5 11,7 26,4 959,4 0 60,517:30 0 219,5 9 8,5 959,5 0 66,418:00 0 237,1 7,1 0,1 959,2 0 79,618:30 0 251,6 5,7 0 959,4 0 86,219:00 0 237,4 5,1 0 959,5 0 88,919:30 0 227 4,6 0 959,5 0 90,520:00 0 229,4 4,1 0 959,6 0 91,220:30 0 237,1 3,4 0 959,7 0 9221:00 0 230,4 2,7 0 959,7 0 92,821:30 0 267,4 2,3 0 959,7 0 93,522:00 0 248,6 2,1 0 959,7 0 94,122:30 0 272,9 1,7 0 959,7 0 94,423:00 0 243 1,2 0 959,8 0 94,923:30 0 257,6 1 0 959,9 0 95,30:00 0 249,3 0,7 0 960,1 0 95,7


8'��

5. Calculeu en mg/m3 el contingut d’H2O a l'aire (HA) a 20°C i HR del 30%.Dades: Pv (H2O) a 20°C= 17,48 mm Hg. Resultat: 5160 mg/m3.6. Calculeu en mg/m3 la HA de l'aire en C.N. i HR del 60%.(Pv aigua a 20 °C= 17,48mm Hg) .

��5HFXUVRV• Sears-Zemansky. )tVLFD�8QLYHUVLWjULD. Mèxic, 1986.• Tippler. )tVLFD.• J.M. Quadrat i Ma. Fernanda Pita. &OLPDWRORJLD. Càtedra, 1997.• Varis, QEA. &RQWDPLQDFLy�L�PHWHRURORJLD. Diputació Barcelona, 1983.• Varis. /D�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFD. Departament de Medi Ambient. Generalitat de

Catalunya, 1995.• Babor-Ibarz. 4XtPLFD�JHQHUDO�PRGHUQD. Barcelona, 1978.


8'��

$FWLYLWDW� �� 'HWHUPLQDFLy� TXDOLWDWLYD� GHOV� HVSHFWUHV� GHGLIHUHQWV�OOXPVDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVDescriure els paràmetres que emprem per identificar una llum i les seves principalspropietats, de forma qualitativa.

Distingir entre un espectre d’emissió i un d’absorció i entre un espectre continu i un deratlles.

Relacionar qualitativament els espectres d’emissió i d’absorció d’una substància i laseva estructura química.

Descriure qualitativament la interacció entre els diferents components de l’atmosfera ila radiació solar.

��)RQDPHQWÉs convenient descriure la radiació electromagnètica (llum) en termes tant departícules com d’ones.

Propietats ondulatòries.La radiació electromagnètica es considera com una ona caracteritzada per la seva:• longitud• freqüència• velocitat

La longitud d’ona, λ, és la distància entre dos màxims d’una ona. És a dir, la longitudd’un cicle.

La freqüència, ν, és el nombre de cicles per segon.

La relació entre la freqüència i la longitud d’ona és:

λ = c / ν on F és la velocitat de la llum (2,9979·1010 cm/s al buit)

En qualsevol medi diferent al buit, la velocitat de la llum és F�Q, on Q és l’índex derefracció del medi de què es tracta. Com que en qualsevol medi material Q�≥��, aixòsignifica que la llum es propaga més lentament en un medi material que a l’aire.

Quan la llum passa d’un medi a un altre d’índex de refracció major, la seva freqüènciano varia, però la seva longitud d’ona disminueix. Es pot dir que la freqüència és l’únicacaracterística veritable de la radiació electromagnètica, ja que tant la longitud d’onacom la velocitat depenen del medi de propagació.


8'��

El nombre d’ona és:

λν 1=

3URSLHWDWV�FRUSXVFXODUV�Des del punt de vista energètic és més convenient considerar la llum constituïda perpartícules anomenades fotons.

Cada fotó té una energia

(� �K�Â�ν on K és la constant de Planck (6,626·10-34 J·s)

νλ

ν ···· FKFKK( ===

L’espectre electromagnètic inclou totes les radiacions i sol dividir-se, almenys, en setregions més o menys diferenciades.

1RP 6XEGLYLVLy /RQJLWXG�G¶RQD�λ�QP� �� P� &DUDFWHUtVWLTXHV

Raigsgamma (Rγ) 10-3 – 10-1

Raigs X (RX) 10-1– 10

Ultraviolat(UV)

UV-C (llunyà)UV-B (mitjà)UV-A (proper)

10 – 280280 – 315315 – 380

no arriba a la superfíciecàncer de pell, cataractesactiva la síntesi de vitamina D

Visible (Vis) 380 – 780

Infraroig (IR) IR-A (proper)IR-B (mitjà)IR-C (llunyà)

780 – 14001400 – 30003000 - 106

Microones 106 - 3x108

Ones deràdio > 3x108

��([HUFLFLV1. Experiència guiada.Material necessari: espectroscopis de butxaca.

Feu una anàlisi qualitativa:- de la llum d’un fluorescent.- de la llum solar.

Descriviu les diferències i analogies entre els dos espectres.


8'��

2. ([SHULqQFLD�JXLDGD.

Material necessari: espectroscopis, bunsen, filament Nicrom, solucions NaCl, CaCl2 iBaCl2.

Feu una anàlisi qualitativa :- de la llum d’una bombeta de Hg i d’una de Na.- de la flama amb sals de Na.- de la flama amb sals de Ba i Ca.

Descriviu les diferències i analogies entre la flama de Na i la làmpada de Na

Descriviu els espectres de les flames de Ba i Ca. Comproveu-les en la bibliografia.

Compareu l’espectre de la bombeta de Hg amb el del fluorescent.

([HUFLFLV�FRPSOHPHQWDULV�1. Interpreteu els espectres d’absorció de diferents colorants (figura 1).

Figura 1: Absorbància en el visible d’un colorant vermell(part superior) i un colorant verd fosc ( part inferior)


8'��

Figura 2: Absorció dels gasos presents a l’atmosfera(de Contaminació i Meteorologia, Diputació de Barcelona).

2. Interpreteu els espectres d’absorció dels gasos presents a l’atmosfera (figura 2).

��

5HFXUVRV• Quadrat, J.M. i Pita, M.F.. &OLPDWRORJLD. Càtedra, 1997• Young, Sears Zemansky. )tVLFD� 8QLYHUVLWDULD. Editorial Addison-Wesley

Iberoamericana. México 1986.• Tippler, P.A.. )tVLFD. Editorial Reverté 1994.• Babor-Ibarz. 4XtPLFD�JHQHUDO�PRGHUQD. Barcelona, 1978.• Varis, QEA. &RQWDPLQDFLy�L�PHWHRURORJLD. Diputació Barcelona, 1983.• Varis. /D�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFD. Departament de Medi Ambient. Generalitat de

Catalunya, 1995.


8'��

$FWLYLWDW� �� (OV� PRYLPHQWV� KRULW]RQWDOV�� GHWHUPLQDFLy� GH� ODURVD�GHOV�YHQWV�G¶XQ�LQGUHW�Durada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVIdentificar la gravetat i la radiació solar com a motors dels moviments atmosfèrics.Identificar els diferents tipus de vents segons el seu abast.Conèixer els diferents tipus de vents segons la seva direcció i relacionar-los ambaquesta direcció, expressada en graus.Realitzar un diagrama radar i aplicar-lo al cas de la rosa dels vents.

��)RQDPHQWUn anticicló és una zona de l’atmosfera on la pressió atmosfèrica és més alta que enles zones del seu voltant. Està associada al bon temps i es representa, en els mapesdel temps, amb una A. En canvi, una borrasca representa una zona on la pressióatmosfèrica és més baixa que en les zones del seu voltant, està associada al maltemps i es representa amb una B.

Un anticicló correspon a un estat de l’atmosfera oposat, quant a la direcció del vent i ala distribució de les pressions baromètriques, a l’estat de borrasca o cicló.

Els anticiclons emeten aire i les borrasques l’absorbeixen, a nivell de superfície; és adir, l’aire passa dels anticiclons a les borrasques. Aquest moviment es representa ambfletxes.

El moviment de l’aire no té lloc en línia recta, sinó que es produeix pel camí més curt.Els anticiclons reparteixen l’aire indirectament. El vent es mou pel contorn de les líniesisòbares i va omplint la borrasca.

Per tant, les isòbares tenen la mateixa pressió a tots els punts i són els camins per oncircula l’aire; són OtQLHV�GH�YHQW.El vent i la pressió atmosfèrica s’expressen amb les mateixes línies, les isòbares, icom més juntes estiguin les isòbares més fort és el vent, la força del vent és major.

El sentit de circulació dels vents és en l’hemisferi nord, antihorari per a les borrasques ihorari per als anticiclons; i a l’hemisferi sud, horari per a les borrasques i antihorari perals anticiclons.

A nivell de superfície, l’aire baixa en un anticicló i puja en una borrasca. Per tant, unaborrasca és com una xemeneia que neteja l’aire.


8'��

��([HUFLFLV ��5HDOLW]DFLy�G¶XQ�GLDJUDPD�UDGDU�D�SDUWLU�GH�OHV�GDGHV�GH�OD�WDXOD�

'LUHFFLy )UHT�qQFLDD��P�V

'LUHFFLy )UHT�qQFLDD��P�V

N 0,0 S 2,0NNE 0,0 SSO 2,4NE 0,0 SO 4,3ENE 0,0 OSO 12,5E 0,6 O 7,2ESE 4,8 ONO 0,0SE 3,4 NO 0,0SSE 2,4 NNO 0,0

Determineu la freqüència de Calmes.

2. Obtenció de la rosa dels vents d’un indret en un període de temps determinat(busqueu a Internet).

- seleccioneu les dades vàlides (velocitat > 0,2 m/s).- agrupeu les dades per quadrants.- confeccioneu el gràfic (en suport informàtic): % freqüència de vents en cada

direcció (4 a cada quadrant).- proposta oberta: prepareu una taula i un gràfic relacionats per obtenir el

diagrama de forma automàtica, a partir de les dades sense seleccionar.


8'��

Fig. 3: Roses dels vents de diferents indrets (de Servei MediAmbient Diputació de Barcelona )

([HUFLFL�FRPSOHPHQWDUL�Interpretació de les roses dels vents de diferents indrets (figura 2).

��5HFXUVRV• Quadrat, J.M. i Pita, M.F.. &OLPDWRORJLD. Càtedra, 1997.• Young, Sears Zemansky. )tVLFD� 8QLYHUVLWDULD. Editorial Addison-Wesley

Iberoamericana. México 1986.• Tippler, P.A.. )tVLFD. Editorial Reverté 1994• Varis, QEA. &RQWDPLQDFLy�L�PHWHRURORJLD. Diputació Barcelona, 1983.• Varis. /D�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFD. Departament de Medi Ambient. Generalitat de

Catalunya, 1995.


8'��

Figura 1: Ascens adiabàtic, l’energia necessària per a l’expansió que experimentala bombolla en pujar (disminució de pressió) la treu de la seva energia interna(disminució de temperatura, necessita refredar-se 1° C per pujar 100 m).

$FWLYLWDW��(OV�PRYLPHQWV�YHUWLFDOV��GHWHUPLQDFLy�GH�OD�FRUEDG¶HVWDWDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVDiferenciar un moviment vertical d’origen mecànic del d’origen tèrmic.

Interpretar l’ascens adiabàtic d’una bombolla d’aire.

Distingir entre les diferents situacions d’estabilitat vertical de l’aire.

Descriure els conceptes de capa de barreja i de capa límit planetària.

��)RQDPHQWPer explicar l’estratificació de l’aire ens podem imaginar que aquest es compon d’unasèrie de bombolles, i una d’elles s’eleva des del terra, com mostra la figura.

Aquesta elevació pot ser: forçada (provocada pel relleu del territori) o natural(provocada per una diferència de temperatura).

L’elevació de la bombolla és adiabàtica (Q constant): s’eleva, es dilata (degut a ladiferència de pressió) i es refreda (consumeix la seva pròpia calor), atès que l’aire ésun mal conductor tèrmic.

Un sistema tendeix a trobar un punt d’equilibri amb el seu entorn (la densitat de l’aire ila pressió disminueixen amb l’alçada). Com a resultat, la bombolla es refreda perpoder fer el treball d’ascens.

Atesa l’ascensió adiabàtica de tota bombolla d’aire i el perfil vertical de temperatura ala troposfera, podem descriure tres tipus de situacions.


8'��

- estratificació estable:

La bombolla es refreda més que l’aire (més densa) i tendeix a baixar.

Gràfica: La temperatura de la bombolla ha disminuït 1°C, en canvi la de l’airecircumdant només ha disminuït 0,7°C.

Aquesta és una situació desfavorable per a la contaminació atmosfèrica, ja queimpedeix moviments verticals de l’aire i, per tant, els contaminants no es podenescapar cap a les capes altes de l’atmosfera.

- estratificació inestable:

La temperatura de la bombolla (8°C) és superior a la de l’aire que l’envolta (7,7°C) iascendeix de manera natural fins arribar a l’equilibri.

Aquesta situació afavoreix els moviments verticals de l’aire que faciliten la dispersió decontaminants amb la consegüent disminució de la seva concentració.

- estratificació indiferent:

La bombolla té la mateixa temperatura que l’aire.

Hi ha llibertat de moviment quan es mou de manera forçada.

Els moviments verticals no estan impedits ni afavorits.

��([HUFLFLV1. Calculeu la temperatura, en atmosfera normal, a 1000, 2000 i 3000 metres d'altitud.(Supòsit : 20°C a nivell del mar).

2. Exercici guiat.Suposem un matí del mes de gener a les 8:00 h. Hem efectuat un ràdio sondeig queens dóna els següents valors:

DOWLWXG�P�

WHPSHUDWXUD��&�

DOWLWXG�P�

WHPSHUDWXUD��&�

0 -4,0 800 -4,5100 -2,0 900 -5,0200 0,0 1000 -4,5300 2,0 1100 -4,0400 1,0 1200 -4,6500 0,0 1300 -5,3600 -2,0 1400 -6,0700 -4,0 1500 -6,5

a) Representeu la corba d’estat en un paper mil·limetrat.b) Calculeu per a cada tram el gradient tèrmic.c) Indiqueu els estrats estables, indiferents i inestables.


8'��

��5HFXUVRV• Varis, QEA. &RQWDPLQDFLy�L�PHWHRURORJLD. Diputació Barcelona, 1983.• Varis. /D�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFD. Departament de Medi Ambient. Generalitat de

Catalunya, 1995.• Quadrat, J.M. i Pita, M.F.. &OLPDWRORJLD. Càtedra, 1997.


8'��

$FWLYLWDW��/HV�LQYHUVLRQV��DQjOLVL�GH�OHV�FRUEHV�G¶HVWDWDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVDiferenciar els diferents tipus d’inversions i descriure els orígens i l’evolució decadascun.

Reconèixer aquestes situacions sobre la corba d’estat.

Valorar la seva repercussió en els nivells de contaminació d’un indret.

��)RQDPHQWLes inversions són situacions atmosfèriques en les quals s’inverteix la tendèncianormal del descens de la temperatura amb l’alçada que hi ha a la troposfera.

Es produeixen quan, per causes determinades, una capa d’aire calent se sobreposa auna altra d’aire fred (aquesta no té possibilitats d’elevar-se). Llavors, els contaminantsalliberats a la capa freda hi queden estancats.

Són grans ³WDSDGRUHV” que impedeixen la circulació vertical de l’aire. El resultat ésl’acumulació de contaminants a les zones més baixes de l’atmosfera.

Figura 1: Inversió tèrmica i capa de barreja.


8'��

Segons les causes que produeixen la inversió, es poden definir:

,QYHUVLRQV�WqUPLTXHV�R�GH�UDGLDFLyEs produeixen durant la nit, a causa de la manca de radiació solar i de l’emissiócontínua del terra (quan emet la radiació IR es refreda; durant el dia no es nota perquèrep la radiació del Sol), també es refreda la capa d’aire més propera al terra perquèdeixa de rebre calor, les capes superiors de l’atmosfera més calentes fan de barrera iobstaculitzen l’ascens vertical del la capa inferior, més freda.

Capa de barreja: és la zona de l’atmosfera en la qual són possibles els movimentsverticals d’aire (en el cas de les inversions s’estén des de terra fins la base de lainversió). És possible la turbulència. Quan més estreta sigui més concentració decontaminants hi haurà.

Es produeixen en nits d’hivern (les nits són més llargues, per tant, hi ha més temps perrefredar-se i menys per escalfar-se), clares (si el cel està ennuvolat els núvolsreemeten la calor), tranquil·les i sense vent (si hi ha vent, les masses d’aire esbarregen i tendeixen a estructurar-se segons la seva temperatura).

Al matí, l’inici de l’activitat humana, el trànsit, l’activitat industrial i les calefaccionsalliberen grans quantitats de contaminants, que queden retinguts a la capa de barrejafins que la radiació solar escalfa el terra i la inversió es trenca.

Són de curta durada.

,QYHUVLRQV�GH�VXEVLGqQFLDSón les més problemàtiques per a la contaminació atmosfèrica perquè poden durarmolts dies.

Es produeixen en una situació anticiclònica (els anticiclons poden ocupar milers dequilòmetres quadrats). Un anticicló implica que l’aire divergeix a nivell de superfície,mentre que en alçada sempre hi ha un descens d’aire.

Aquest descens d’aire provoca un escalfament per compressió (escalfament adiabàtic)i forma una capa d’aire calent que se sobreposa a les fredes que no poden ascendir.

A mesura que passa el temps la capa d’aire calent baixa cada cop més i fa disminuir elvolum de la capa de barreja i augmentar la intensitat de la inversió. La concentraciódels contaminants augmenta.Es mantenen fins que desapareix la situació anticiclònica. L’única mesura és reduir les emissions de contaminants en aquests períodes.

,QYHUVLRQV�DGYHFWLYHVEs produeixen quan una massa d’aire calent s’instal·la sobre una massa d’aire fred peradvecció (moviments horitzontals d’aire paral·lels a la superfície del terra).

Per exemple, a Catalunya, les inversions advectives es produeixen a l’hivern quanarriba una massa d’aire calent d’origen saharià que se sobreposa a la capa d’aire més


8'��

propera al terra, molt més freda.

��([HUFLFLV1. a) Representeu la corba d’estat de Vic per al dia 25 de gener del 1925 ( a partir de

les de fig. 2).b) Feu el mateix per a Manlleu (de forma aproximada). Comenteu-ne els resultats.

2. A partir de la corba d’estat de l’exercici guiat (exercici 2) de l’activitat anterior,representeu la gràfica de la corba d’estat a les 12:00 sabent que ha evolucionat a laseva part inferior a causa de la calor rebuda pel terra. Suposem que ara latemperatura a la superfície és de 2°C, a 100 m de 1°C i a 200 m de 0°C. La restacontinua igual. Responeu les qüestions a) i c) per a la nova situació. Indiqueu, tant ales 8 del matí com a les 12 del migdia, en quins estrats hi tenim inversió i de quin tipuses tracta.

3. Calculeu la concentració de SO2 que s'assoleix en un període d'inversió tèrmicaproduïda per les emissions d'una incineradora, que estan en els límits legals establerts(300 mg SO2/m

3N), amb un cabal de 20000 m3N /h (Considereu nul·la la taxa dedesaparició del SO2).(Suposeu que la conca és un cilindre amb la base de 5 km de radi, i l'altura la capad'inversió, situada a 50 m.) R: 1,53 µg/m3N·h.

Figura 2. Sondeig vertical a la plana de Vic, una matinadatípica d’hivern amb anticicló, 25 de gener de 1925(de L’anomalia tèrmica de la Plana de Vic. E. Fontseré).


8'��

([HUFLFL�FRPSOHPHQWDUL�/¶DQRPDOLD�WqUPLFD.

La taula adjunta conté les dades detemperatura a diferents indrets del país,un dia d’hivern i a la mateixa hora,aproximadament. Es produeix elfenomen anomenat d’inversió, tambéconegut com a anomalia tèrmica, en elsentit que trenca allò que és normal.Representeu la gràfica d'altitud itemperatura dels diferents indrets.a) Situeu les zones amb inversionstèrmiques i comenteu-ne el possibleorigen.b) Suposant com a normal latemperatura de Gurb (-8°C), quina seriala temperatura de Puigcerdà ? i la delPuigmal?c) Calculeu el gradient tèrmic entreArenys i el Turó de l’Home, suposantque no hi ha cap inversió.

ORFDOLWDW DOWLWXGP

WHPS�&

$UHQ\V 0 36�0��3DODXWRUGHUD 250 37XUy�GH�O+RPH 1700 -1,46HYD 650 -6,47RQD 611 -4,39LF 500 -6*XUE 475 -86W��-XOLj 600 -6,25RGD 475 -70DQOOHX 475 -77RUHOOy 525 -65LSROO 700 -65LEHV 900 -41~ULD 2000 -53XLJPDO 2900 -23XLJFHUGj 1150 -1,5


Catalunya, 1995.• Quadrat, J.M. i Pita, M.F.. &OLPDWRORJLD. Càtedra, 1997.• Fontseré, E.. /¶DQRPDOLD� WqUPLFD� GH� OD� 3ODQD� GH� 9LF. Servei Meteorològic de

Catalunya, 1937.


8'��

$FWLYLWDW��0HVXUHV�G¶LPPLVVLy�L�G¶HPLVVLyDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVFamiliaritzar-se amb les maneres més freqüents d’expressar la concentració delscontaminants atmosfèrics.

Distingir entre una mesura d’emissió i una mesura d’immissió.

Descriure el concepte d’indicador de contaminació.

��)RQDPHQWEs coneix per emissió l’alliberament de substàncies a l’atmosfera, a partir d’un puntconcret (focus emissor). L’atmosfera dispersa i transporta aquestes substàncies desde la font fins als receptors, amb moviment turbulent. La contaminació es pot dispersar(en el millor dels casos) o pot arribar a altes concentracions (manca de vents, etc.).

La immissió és el nivell de contaminants en un punt determinat, independentment dela font d’on prové. És una mesura de la qualitat de l’aire.

A igualtat de substàncies contaminants provinents de fonts emissores (emissions), lacontaminació pot assolir nivells d’immissió diferents, depenent de les condicionsmeteorològiques, del relleu, etc.

La relació emissió/immissió:- depèn, en gran mesura, de les condicions meteorològiques.- conserva un cert paral·lelisme.- no manté una proporcionalitat directa.

0HVXUD�G¶LPPLVVLyContaminant que hi ha en un punt de l’atmosfera (troposfera), independentment del’origen. Es mesura en ppm (V), en ppb (V) o en mg/m3 N, en µg/m3 N (N, encondicions normals, 0°C i 1 atm).

1 ppm (V) = 1 part en volum/106 parts (1cm3 contaminant/1m3 aire)1 ppb (V) = 1part/109 parts (1mm3 cont/1m3 aire)1ppm = 1000 ppb

0HVXUD�G¶HPLVVLyContaminant que emet un focus determinat. Es mesura en kg/h.

)DFWRU�G¶HPLVVLyContaminació emesa per unitat de producció, en un procés industrial.


8'��

Indicador de contaminació.Paràmetre que dóna una idea global d’un grup de contaminants i del qual ésrepresentatiu. Per exemple, l’ozó (O3) és un indicador d’VPRJ fotoquímic.

��([HUFLFLV1. Calculeu la densitat a 20°C i 1 atm del CO, SO2, CH4 i NO2.

R: 1,165, 2,67, 0,666 i 1,914 g/L .

2. Expresseu en ppm (v) i en mg/m3N (N, en condicions normals, 0°C i 1 atm) lesconcentracions dels gasos presents a l’atmosfera en proporcions fixes (taulaactivitat 2).

3. En el lector d’un equip de determinació de SO2 en continu, en un momentdeterminat, hi llegim el següent valor: 105 ppb (v). Expresseu aquesta concentracióen µg/m3N.

4. Passeu de mg/m3N a ppm (m).

5. Amb les dades de l’EVA de Vic del dia 14 de gener de 1997 (activitat 3), passeu appm (v) els valors de PTS, SO2 i CO en les hores que s’indiquen: a) entre les 11 iles 11,30; b) entre les 7 i les 8 del vespre.

6. Indiqueu quines de les següents mesures són d’immissió i quines són d’emissió:[CO] al parc Güell, [CO] als gasos que surten del tub d’escapament d’un cotxe,[PST] a la plaça de Vic i [PST] a l’autopista A-2.

7. Segons la normativa vigent, quan la concentració d’ozó en un indret supera els 180µg/m3N, cal avisar la població. En un analitzador en continu llegim en un momentdeterminat 90 ppb (v). Cal informar la població?


Catalunya, 1995.• )DFWRUV�G¶HPLVVLy. http://www.epa.gov/ttnchie1/ap42.html• )DFWRUV�G¶HPLVVLy. http://www.reports.eea.eu/EMEPCORINAIR/en


8'��

$FWLYLWDW� �� 5HDFFLRQV� GH� IRUPDFLy� GHOV� SULQFLSDOVFRQWDPLQDQWV�DWPRVIqULFVDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVDescriure les reaccions de formació dels principals contaminants atmosfèrics.

Valorar la influència de la temperatura en la formació d’alguns d’aquests contaminants.

Definir els conceptes de valor de fons i temps de residència.

��)RQDPHQWEls principals contaminants atmosfèrics són CO, CO2, SOx, NOx , NH3, H2S,hidrocarburs, O3 i les partícules (líquides o sòlides).

Les reaccions de formació d’aquests contaminants s’esquematitzen en la següenttaula:

&2 C (HC) + O2 →CO (combustió incompleta)CO2 → CO + O2 (a altes temperatures)C + CO2 → CO

12 � a altes temps (1500 °C): N2 + O2 →2NOa baixes temperatures (700 °C): NO + O2 → NO262 � S + O2 →SO2

H2S + O2 → SO2 + H2O1+ � N-orgànic →NH3

+ � 6 S-orgànic →H2S

+LGURFDUEXUV C-orgànic → CH4

2 � HC + NOx + hν→ O3 + altres oxidants fotoquímics

3DUWtFXOHV Processos físics (volcans, aerosols marins, …)Processos químics(exemple, NH4

+ + SO4

2- → (NH4)2SO4)

El temps de residència és el temps mitjà que tarda un contaminant en transformar-se,a l’atmosfera en altres espècies químiques.

El valor de fons és la concentració d’un contaminant resultant només de les emissionsnaturals, per sota del qual no podrem baixar.


8'��

��([HUFLFLV1. Ajusteu les reaccions químiques de formació del CO, SO2, NOx i ozó.

2. Quan passem un corrent de CO2 sobre C calent es produeix la reacció:

CO2 (g) + C (s) → 2CO (g).

En un recipient tancat a 1000°C i 20 atm pressió es troba, experimentalment, quela barreja de gasos cont‚ 12,5% en volum de CO2. Calculeu les pressions parcialsde cadascun dels gasos i la Kp del procés, sabent que el percentatge en volum ésigual al percentatge en mols. R: Kp= 122,5.

3. La formació del NO2 es produeix per oxidació del NO, segons la reacció:

NO + O2 → NO2

Es produeix per refredament o catalitzada per algunes substàncies, com és ara elmetà o els COV. Suposem que aquesta reacció es produeix en un recipient tancati a temperatura constant. En arribar a l’equilibri, la pressió ha augmentat o hadisminuït? Raona la resposta.

4. En un recipient de 2 l, introduïm 0,050 mols de N2 i 0,050 mols de O2 i ho escalfemfins a 2800°C. Calculeu els mols de cadascun dels gasos en l'equilibri.

N2 + O2 ↔ 2 NO

Dades: Kc (2800 °C) formació NO= 1,2. 10-2. R: NO= 5,20.10-3; N2= O2= 4,74.10-2 .

5. La Kc de la formació del NO a 1500°C és de 1,14.10-5. Calculeu els ppm (v) de NOen aire que es manté a aquesta temperatura fins a assolir l'equilibri. Suposeu%(vol): N2= 79; O2= 21. R:1380 ppm (v).


8'��

([HUFLFL�FRPSOHPHQWDULInterpretació de la taula de valor de fons dels principals contaminants de l’aire.

&RQWDPLQDQW YDORUGH�IRQV�SSE�

YDORUWtSLF�XUEj�SSE�

WHPSVUHVLGqQFLD�GLHV�

OOLQGDUROIDFWLX�SSP�

CO 100-200 5-100 (ppm) 65 inodor

SO2 0,1-10 5-150 1- 4 0,47

NO 0,1- 0,5 10-100 1 inodor

NO2 0,5 - 4 10-50 1 1-3

CH4 900-1700 0,5 – 5 (ppm) 1 - 8 anys inodor

OZÓ 20 10-100 0,005 s/d

HCl 0,5 7 s/d

H2S 0,1-20 1-2 0,005

NH3 6-20 1-7 46,8

a) Quin és el contaminant que té els valors més allunyats del que consideraríem coma valors naturals?

b) Quin d’aquests contaminants és el més reactiu ? Quina reactivitat química té?c) Quin és el més inert?d) Quin és el que pot crear més problemes a llarg termini?e) Quin és el que pot crear més problemes de males olors?


Catalunya, 1995.• Babor-Ibarz. 4XtPLFD�JHQHUDO�PRGHUQD. Barcelona, 1978.• Stocker ; Seager. 4XtPLFD�DPELHQWDO. Editorial Blume. Barcelona.


8'��

$FWLYLWDW� �� 2ULJHQ� L� GHVWt� GHOV� FRQWDPLQDQWV� QDWXUDOV�� HOFLFOH�GHO�6�D�O¶DWPRVIHUDDurada prevista: 2 hores.

��2EMHFWLXVDistingir entre contaminants naturals i antropogènics.

Conèixer els principals orígens naturals dels contaminants atmosfèrics.

Conèixer el destí dels contaminants atmosfèrics.

��)RQDPHQWEls contaminants de l’aire es poden classificar, segons el seu origen, en naturals (quees troben repartits per tot el planeta) i en antropogènics (que es concentren als païsosdesenvolupats), que alhora poden ser directes i indirectes i, segons com s’han format,en primaris (els emesos directament a l’atmosfera) i en secundaris (els formats al’atmosfera).

Els contaminants naturals de l’aire són majoritaris, essent els principals orígens:- l’activitat volcànica, per a H2O, H2S ,SO2, CO, partícules, etc.- la descomposició anaeròbia, per a hidrocarburs (metà, terpens, etc.), NH3, H2S,etc.- l’erosió del terra, que produeix partícules de pols.- les plantes (pol·len, espores, etc., que causen processos al·lèrgics).- les descàrregues elèctriques, per a NOx, O3 etc.- els incendis forestals, per a CO, hidrocarburs, partícules (cendres), etc.- l’aerosol marí, per a partícules (Cl-, etc.).

Els destins dels contaminants naturals es resumeixen en:

&2 oxidació CO2

12 � NO2 → N2O5 → àcid nítric → nitrats → sòlVPRJ fotoquímic (PAN: nitrat de peroxiacetil)

62 � SO2 →SO3 → H2SO4 → sulfats →sòl

+LGURFDUEXUV metà: →CO2 .altres : CO2, VPRJ, radicals lliures, productes oxidació, etc.

3DUWtFXOHV Deposició secaDeposició humidaReaccions específiques per a cada partícula

2]y O3 → O2


8'��

La contaminació natural comparada amb la d’origen antropogènic (en percentatge) és(Font: Sanz Sa, 1991):

&RQWDPLQDQWV 3DUWtFXOHV 62 � &2 12 � +&Origen natural 80,7 57,1 90,6 88,7 84,5Origen antropogènic 11,3 42,9 9,4 11,3 15,5

��([HUFLFLV1. Interpreteu el diagrama del cicle del sofre a l’atmosfera.

2. Realitzeu el cicle bàsic del C a l’atmosfera ( incloure-hi CO2 i CxHyOz).

3. Escriviu les possibles reaccions de descomposició i el destí probable dels següentsCOV :benzè; età; CH2=CH.Cl; H-C(O)-N(CH3)2; CH3-CH2-OH; CH2=CH-CH=CH2; CH3Br;CCl2=CCl2 ; CH3-CH2-SH, 1,3-dimetilbenzè (xilè); O=C(NH2)2 .

([HUFLFL�FRPSOHPHQWDUL�Interpretació de les taules d’emissions totals en diferents àmbits i segons diferentsfonts.

&RQWDPLQDQW 2ULJHQ�QDWXUDO�W�DQ\�

2ULJHQ�DQWURSRJqQLF�W�DQ\�

��DQWURSRJqQLFCH4 185(135-250) 350(110-540) 65CO 1010(530-1920) 1650(1040-3250) 62COV 950(860-1010) 100(80-150) 9,5NOx 11(3-19) 36(20-50) 76Academie des Sciences, 1993

$,5( Oxidants Oxidants H2O NH3

SH2 SO2 SO3 H2SO4 (NH4)2SO4

S-orgànic SO42-

6Ñ/�$,*8$


8'��

(PLVVLRQV�GH�&286$��W�DQ\�

86$��

&$7��W�DQ\�

&$7��

&$7��W�DQ\�

&$7��

Total 1566Antropogènic 147 9 0,236 0,426Transport 111 75(*) 0,230 97,5 0,422 99Centralsd'energia 0,80 0,5(*) 0,005 2 0,004 1

(*) EUA, 1973. Font: Stocker.Catalunya 1970 i 1987. Font: Departament de Medi Ambient.

��5HFXUVRV• Sears-Zemansky. )tVLFD�8QLYHUVLWjULD. Mèxic, 1986.• Varis, QEA. &RQWDPLQDFLy�L�PHWHRURORJLD. Diputació Barcelona, 1983.• Varis. /D�FRQWDPLQDFLy�DWPRVIqULFD. Departament de Medi Ambient. Generalitat de

Catalunya, 1995.• Stocker i Seager. 4XtPLFD�DPELHQWDO. Editorial Blume. Barcelona.

Control d¶emissions a l¶atmosfera

Documents

Transcript of Control d¶emissions a l¶atmosfera