atmósfera y acústica
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Alumna: Beatriz Palomino del PilarD.N.I: 04211937 Q
Resolucin Casos Prcticos
Datos del CursoCurso: Mster en Gestin Ambiental yAuditora para Empresa
rea: Contaminacin atmosfrica y acsticaN de ejercicios enviados: 4
Datos del Alumno
DNI: 04211937 QNombre y Apellidos: Beatriz Palomino delPilarDireccin: C/Princesa de boli N2Ciudad: Madrid Provincia: MadridPas: EspaaTelfono: 669898769
E-mail: [email protected]
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Caso N 1: Contaminacin atmosfrica
Objetivos:
Identificar los posibles contaminantes de una zona urbana de gran
extensin.
Establecer una red de seguimiento y control.
Extensin:El alumno deber desarrollar las preguntas planteadas, cuya
extensin debe ser mxima de 5 pginas.
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Respuesta caso prctico n1
Por qu se estudia principalmente la
troposfera?
La troposfera es la capa ms cercana a la superficie terrestre
donde se concentra la mayor parte de la masa total de la
atmsfera y donde se desarrollan todos los fenmenos
meteorolgicos que constituyen el clima. Adems, en esta capa seproduce el transporte de calor, vapor de agua, liberacin y
transporte de sustancias y partculas contaminantes. Por todas
estas razones, y por ser la capa donde se desarrolla toda la
actividad de los seres vivos, la troposfera es la capa ms
importante y por lo tanto la ms estudiada.
Define qu es Emisin e Inmisin.Emisin es la cantidad de contaminantes que vierte un foco
emisor directamente a la atmsfera, mientras que inmisin, es la
cantidad de contaminantes presentes en la atmsfera, una vez
que han sido transportados, difundidos y mezclados en ella. Los
valores de emisin se miden a la salida del foco emisor, por
ejemplo una chimenea industrial, mientras que los valores de
inmisin nos indican la calidad del aire.
En el centro de una gran ciudad como Madrid,
qu fuentes de contaminantes y de qu tipo se pueden
encontrar?
Las principales fuentes de contaminantes en una ciudad como
Madrid son de origen antropognico. Fuentes mviles, como el
sector transporte constituye un verdadero problema de
contaminacin atmosfrica en las grandes ciudades, ya que son
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los emisores principales de gases de efecto invernadero, entreotros. Y fuentes fijas como las calderas de calefaccin, los
calentadores deagua caliente sanitaria y las cocinas procedentes
de las viviendas y del sector servicios. La principal fuente de
emisiones contaminantes en el sector residencial es el uso de
combustibles domsticos (carbn, gasoil, biomasa, gas natural,
etc.) para calefaccin y agua caliente. Como fuentes secundarias,
destacan el uso de aerosoles de productos cosmticos y delimpieza.
Qu sustancias contaminantes se pueden
encontrar principalmente en la atmsfera?
Las principales sustancias contaminantes que podemos encontrar
en la atmsfera son:
a. Partculas como humos, polvos, etc. Constituye el 10% de loscontaminantes emitidos a la atmsfera.
b. Compuestos de azufre: Procedentes de procesos de
combustin.El dixido de azufre (SO2) es el ms importante,
contribuye a la formacin de la lluvia cida. Y otros
compuestos como el trixido de azufre y cido sulfhdrico
(SO3 y SH2 respectivamente).
c. Compuestos de carbono. El monxido de carbono (CO) es elcontaminante ms abundante en la atmsfera, seguido del
dixido de carbono (CO2) principal responsable del
incremento del efecto invernadero.
d. Compuestos de Nitrgeno. Desde el punto de vista de su
estudio, el xido ntrico (NO) y dixido de nitrgeno (NO2)
son los ms importantes ya que participan, entre otras
cosas, en la destruccin de la capa de ozono.
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e. Hidrocarburos. Son sustancia que agotan la capa de ozono(SAO). Entre ellos, los COVs (compuestos orgnicos
voltiles) procedentes de la quema de combustibles,
pinturas Por otro lado, el metano (CH4) es el hidrocarburo
ms abundante, contribuyendo al incremento del efecto
invernadero. Y otros hidrocarburos como el etileno y sus
derivados (tricloroetileno: procedente de tintoreras).
f. Compuestos clorogenados (halogenados). Son sustancia queagotan la capa de ozono (SAO). Los CFC y HCFC son de
origen antrpico exclusivamente y son grandes destructores
del ozono. Los primeros se usaban como refrigerantes,
disolventes y en la fabricacin de plsticos, pero se ha
limitado su uso a inhaladores y han sido sustituidos por HCFC
que no daan la capa de ozono (sin embargo, contribuyen al
calentamiento global). Los halones se empleaban en losextintores, ya estn prohibidos, y otros como el bromuro de
metilo, est prohibido totalmente su uso como pesticida
desde el 2010 por ser un SAO. Otros como el tetracloruro de
carbono (CCl4) se emplea como materia prima para fabricar
excepcionalmente los CFCs.
g. Metales. Algunos como el plomo (Pb), procedente de la
gasolina, se ha prohibido su uso. Otros como el Hg seacumula en las cadenas trficas principalmente de peces
como el atn, pez espada, etc. Y otros metales abundantes
en la atmsfera son el cadmio, el cromo, etc.
h. Ozono. Por un lado, el ozono estratosfrico protege de la
radiacin UV, y por otro lado el ozono troposfrico es un
contaminante secundario que suele formar parte del
denominado smog fotoqumico.
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i. Dioxinas. Son compuestos Intermediarios de combustinincompleta procedentes de procesos industriales,
incineracin de residuos, etc.
j. Asbestos. Destaca el amianto, empleado en materiales de
construccin, pastillas de frenos
k. Sustancias radiactivas
En una red automtica de vigilancia de lacalidad del aire, como la que se puede encontrar en Madrid
capital, indique cmo realizara brevemente la planificacin
para la colocacin de una nueva estacin.
La planificacin de una red de vigilancia conlleva la realizacin de
una serie de etapas:
a. Estudio previo. Recopilar informacin sobre datos
meteorolgicos, demogrficos, topogrficos y sobre lacontaminacin (antecedentes). Es importante conocer la
temperatura, que determina los movimientos de las masas de
aire y por tanto, la dispersin de los contaminantes. Las
precipitaciones, que producen un efecto lavado, o la insolacin
que favorece en mayor o menor medida el smog fotoqumico.
Tambin debemos tener en cuenta la densidad de una
poblacin como Madrid, ya que la presencia de un gran ncleo
urbano genera lo que se denomina efecto isla de calorque hace
que la temperatura en el interior de la ciudad sea ms alta
debido al trfico, calefacciones, etc. Esto dificulta la dispersin
de los contaminantes favoreciendo su concentracin y
originando la tpica formacin urbana denominada cpula de
contaminantes. Finalmente, es importante conocer los
principales focos de contaminacin: sector transporte,
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residencial, industrial y primario (datos obtenidos de Estrategiade Calidad del Aire y Cambio Climtico 2006-2012. Plan Azul)
b. Elaboracin de un modelo conceptual previo.
c. Organizacin y recursos. Designar quin, cmo y con qu se va
a controlar la contaminacin.
d. Planificacin y diseo. Se establecer los agentes
contaminantes a controlar, el rea de estudio, el nmero de
muestreos y frecuencia, y la tcnica de muestreo. Dado losprincipales focos contaminantes que determinan la calidad del
aire de Madrid, los agentes a controlar son las partculas en
suspensin PM10, los xidos de nitrgeno (NO2 y NO), monxido
de carbono (CO), dixido de azufre (SO2) y los compuestos
orgnicos voltiles (COVs), todos ellos procedentes de tubos
de escape, chimeneas, etc. Tambin habra que controlar el
ozono, y los gases de efecto invernadero: CO2, metano, xidonitroso, HFC, etc.
Cite 4 posibles medidas de reduccin de la
contaminacin atmosfrica en una ciudad. Justifique su
respuesta.
Entre las diferentes medidas a adoptar, destacamos:1. Mejora de la calidad y tipo de combustible o carburantes.
Mediante compuestos que al entrar en combustin no
generen ningn contaminante, por ejemplo, combustibles
con menor contenido de azufre como el gas natural.
2. Reducir las emisiones mediante el empleo de energas no
contaminantes como la energa solar, elica o hidrulica.
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3. Medidas sociales de informacin, mediante campaas desensibilizacin para lograr del ciudadano un uso racional y
eficiente de energa: empleo del transporte pblico,
mantenimiento del vehculo como la presin de los
neumticos (las ruedas bajas de presin pueden aumentar
hasta un 8% el consumo de gasolina), etc.
4. Evaluaciones de impacto ambiental sobre las alteraciones
que van a provocar determinadas actividades con el fin deestablecer medidas correctoras y minimizar los daos.
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Caso N 2: Equipos de reduccin de
contaminacin atmosfrica
Objetivos:
Calcular las emisiones, antes y despus de la instalacin del equipo.
Calcular el rendimiento de sistemas de depuracin de gases.
Extensin:
El alumno deber desarrollar las preguntas planteadas, cuya
extensin debe ser mxima de 2 pginas.
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Respuesta caso prctico n2
En el proceso de combustin de una industria, se emiten 1,75
Kg. de partculas/Ton de carbn empleado. En ese mismo
proceso se utilizan 500 Ton. de carbn al da. Calcule:
La cantidad de partculas generadas en Kg./h.
Teniendo en cuenta que al da se emiten 500 Toneladas de carbn
y que por cada tonelada de carbn se emiten 1, 75 kg departculas:
1,75 kg de part.500 Ton de C = 875 kg de partculas/da.
1 Ton de C
1 da875 kg de partculas/da = 36, 46 kg/hora
24 horas
La concentracin de partculas, expresadas enmg/m3, si el volumen total de gases emitidos es de 6,4 x
106 m3/da. Se trabaja en condiciones normales para gases
(T = 0 C = 273 K y P = 1 atm.).
Conocemos la masa y el volumen, por lo que la concentracin de
partculas la calculamos mediante la siguiente expresin:
C= masa/volumen
Pasamos la masa a mg:
1000 g 1000mg36, 46 kg/hora x x = 36,46 x 106mg/hora
1kg 1g
Pasamos el volumen diario a horas:
1 da
6,4 x 106
m3
/da x = 266666, 67 m3
/hora
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136,72
26,8
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24 horasCalculamos la concentracin:
36,46 x 106mg/horaC = =
266666, 67 m3/hora
Si en condiciones normales para gases se
permite un mximo de emisin de 100 mg. / m3, cul debe
ser el rendimiento mnimo de los sistemas de depuracinque se deben instalar?
El rendimiento viene dado por la expresin:
x - y = x 100
x
Donde x es la concentracin de partculas emitidas, en este caso136,72 mg/m3, e y la concentracin de salida, en este caso,
corresponde al mximo permitido, es decir 100 mg / m3. Luego:
136, 72 100 = x 100 =
136,72
Cantidad mxima de partculas que emitir la
planta anualmente con sistemas de depuracin instalados,
expresada en Toneladas. Comprela con las emisiones que
se hubieran realizado sin los sistemas de depuracin.
La cantidad mxima de partculas emitidas ser:
M = C x V
Conociendo la concentracin mxima 100 mg/m3 y el volumen 6,4
x 106 m3/da, hallamos la cantidad de partculas emitidas con los
sistemas de depuracin:
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233,6
319,26
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M = 100 mg/m3 x 6,4 x 106 m3/da = 6, 4 x 108 mg/da
1g 1kg 1 Ton 365 das6, 4 x 108 mg/da x x x x =
1000mg 1000g 1000kg 1 ao
En el caso de que las emisiones se hubiesen realizado sin
depuracin, la concentracin de partculas sera 136, 67 mg/m3
para el mismo volumen, por lo tanto la cantidad de partculasemitidas sera:
M = 136,67 mg/m3 x 6,4 x 106 m3/da = 8,75 x 108 mg/da
1g 1kg 1 Ton 365 das8,75 x 108 mg/da x x x x =
1000mg 1000g 1000kg 1 ao
Tal y como podemos observar, la diferencia coincide con elrendimiento hallado. Si calculamos el 26, 86 % de las partculas
emitidas sin depuracin, observamos que la cantidad de
partculas resultante es la diferencia entre ambos sistemas, con y
sin depuracin, es decir, en el segundo caso se emite un 26,86%
ms de partculas.
319,26 x 0,2686 = 85,75 Ton
85, 75 Ton + 233,60 Ton = 319,35 Ton.
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Caso N 3: Contaminacin acstica
Objetivos:
Conocer los mtodos de evaluacin del ruido.
Determinar los efectos del ruido sobre las personas.
Proponer medidas de reduccin del ruido.
Extensin:El alumno deber desarrollar las preguntas planteadas, cuya
extensin debe ser un mximo de 3 pginas.
Respuesta caso prctico n3
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Cundo se calcula el nivel semanal
equivalente?
El nivel semanal equivalente se calcula cuando existe una
diferencia significativa de la variacin del ruido entre jornadas.
Indique cules son los instrumentos de
medicin acstica. Seala los ms utilizados.
Principalmente se utilizan los sonmetros, que nos permite medirel ruido en un lugar y momento determinado. Se distinguen 4 tipos
de sonmetros:
- Tipo 0: usados en laboratorios de acstica.
- Tipo 1: son sonmetros de precisin.
- Tipo 2: para aplicaciones generales.
- Tipo 3: permiten una apreciacin de nivel.
Tambin se emplean los calibradores acsticos que permitenque la medida del sonmetro represente el valor real. Los
analizadores digitales de frecuencia que se utilizan cuando el
tipo y la procedencia de la seal acstica no permiten su
anlisis secuencial de frecuencias en tiempo real. Y los
dosmetros que se emplean para determinar la exposicin al
ruido de un trabajador.
Qu significa dB(A), y por qu es la expresin
ms utilizada?
Significa: Presin acstica ponderada A, y se define como el valor
de nivel de presin acstica en decibelios, determinado con el
filtro de ponderacin A. Es la expresin ms utilizada porque el
filtro de ponderacin A es el que mejor reproduce la sensacin del
odo humano.
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Proponga medios para controlar el ruido y
mitigar los posibles efectos para los obreros de una
fbrica, que se encuentran sometidos a ms de 91 dB(A)
durante los 5 das de la semana.
Podemos actuar de diversas formas:
A. Desde la fuente.
Combatir la fuente es la mejor manera de controlar el ruido. Para
aplicar este mtodo, puede ser necesario sustituir alguna mquina
ruidosa. Tambin se puede organizar el control del ruido en la
fuente mediante ajustes en las piezas de la mquina que
disminuyan el ruido. As por ejemplo, se puede disminuir el nivel
de ruido impidiendo el choque entre piezas de la mquina,
colocando silenciadores en las salidas de aire de las vlvulas
neumticas, etc.
Tambin son eficaces para disminuir los niveles de ruido el
mantenimiento y la lubricacin peridica y la sustitucin de las
piezas gastadas o defectuosas.
B. Barreras.
Si no se puede controlar el ruido en la fuente, puede ser necesario
aislar la mquina, alzar barreras que disminuyan el sonido entre la
fuente y el trabajador o aumentar la distancia entre el trabajador y
la fuente.
C. En el propio trabajador
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El control del ruido en el propio trabajador es la forma mshabitual, pero la menos eficaz, de controlar y combatir el ruido.
Obligar al trabajador a adaptarse al lugar de trabajo es siempre la
forma menos conveniente de proteccin frente a cualquier riesgo.
Por lo general, hay dos tipos de proteccin de los odos: tapones de
odos y orejeras. Ambos tienen por objeto evitar que un ruido
excesivo llegue al odo interno. Dado que el ruido supera los 90
dB(A) los trabajadores estn obligados a utilizar proteccin auditivasegn el Real Decreto 286/2006.
Experimentarn los trabajadores antes
mencionados algn tipo de efecto sobre la salud? Si la
respuesta es afirmativa, indique los ms significativos.
S, la sordera o hipoacusia aparece con niveles de 90 dB y
superiores mantenidos. Una razn por la cual la gente no nota el
dao que el ruido produce es porque la exposicin excesiva al ruidocausa pocos sntomas. La prdida de la audicin rara vez es
dolorosa. Algunas seales que pueden indicar prdida de audicin
incluiran: sensacin de pesadez en los odos o taponamiento,
zumbidos, escuchar los ruidos amortiguados y sobretodo no or los
ruidos de timbre alto, cuando se est entre una multitud o en un
lugar con mucho ruido de fondo. Si el dao contina, la audicin
disminuye an ms y los sonidos de tono bajo se vuelven difcilesde entender.
Otros efectos o consecuencias que produce el ruido sobre la salud
adems de los auditivos incluyen: trastornos psicolgicos como
conductas de irritabilidad y agresividad, estrs; trastornos
fisiolgicos (aumento de la frecuencia cardiaca, la presin arterial y
la frecuencia respiratoria); alteraciones del sueo y del descanso lo
que conduce a la falta de atencin y aprendizaje, somnolencia
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diurna, cansancio y bajo rendimiento. La perturbacin del sueocon sus consecuencias notables en la actividad diaria es una de las
principales consecuencias de este problema.
Qu son y para qu sirven los mapas
acsticos?
Son instrumentos cartogrficos que permiten conocer, a travs de
medidas directas de los niveles sonoros, la distribucin del ruidoen una ciudad o zona determinada, lo que permite hacer un
diagnstico sobre la situacin del lugar respecto a la
contaminacin acstica presente y una planificacin urbanstica
adecuada.
Caso N 4 Contaminacin acstica
Objetivos:
Conocer el ruido de una fuente que no se puede aislar.
Calcular los niveles sonoros que sufre un trabajador.
Extensin:
El alumno deber, con la informacin facilitada, desarrollar las
preguntas planteadas, cuya extensin debe ser mxima de 2 pginas.
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Respuesta caso prctico n4
Una comunidad de vecinos se queja por el ruidoque genera la actividad de una empresa que est situada
en su mismo bloque. Un tcnico utiliza un sonmetro para
medir el ruido en las viviendas durante la actividad, siendo
el nivel sonoro de 70 dB(A). Al cesar la actividad, el nivel
de ruido es de 58 dB(A), debido al trfico.
a) Tienen razn los vecinos en echar la culpa a la
empresa? Razone su respuesta.En este caso, nos encontramos que hay dos fuentes de ruido
distintas: la actividad empresarial y el trfico, de forma que,
para medir el ruido procedente de la actividad empresarial, es
necesario proceder a la resta de sonidos mediante la siguiente
expresin:
PefT 2
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69,72
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Lp (dB)= 10. Log = 10. Log 10 Lp1/10 - 10 10 Lp2/10Po
Aplicando la frmula, donde (A= ruido procedente de la
empresa; B= ruido procedente del trfico):
A + B= 70 dB
B= 58 dB
LA (dB) = 10. Log 10 70/10 - 10 58/10 =
Tal y como podemos observar por los resultados, la mayor parte
del ruido (70 dB) es originada por la actividad empresarial
(69,72 dB), de tal manera que los vecinos s tienen motivos
para quejarse del ruido.
b) Compare el resultado obtenido por la ecuacin con el
obtenido por la grfica.
Figura 1: Grfica para la resta de sonidos
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Para obtener el resultado a travs de la grfica, calculamos ladiferencia entre ambos ruidos y trasladamos el valor resultante al eje
de las X. El valor obtenido en el eje de las y se le resta al ruido ms
alto.
LA= 70 58 = 12
En este caso, el valor 12 est fuera del rango de las X, luego el valor a
restar es muy pequeo, por lo tanto y = 0.
Por tanto el valor LA = 70 0 = 70 dB es muy similar al obtenido en lafrmula: 69,72 dB.
Un individuo trabaja en una fbrica de elementos
metlico, y a lo largo del da pasa por 4 puestos de trabajo
diferentes, en los que est sometido a los siguientes
niveles de ruido:
Puesto 1: LAeq,T1 = 90 dB(A) durante 1 horas
Puesto 2: LAeq,T2 = 103 dB(A) durante 1 hora
Puesto 3: LAeq,T3 = 85 dB(A) durante 2 horas
Puesto 4: LAeq,T4 = 87 dB(A) durante 2 horas
El resto de la jornada el ruido es 70 dB(A).
Calcule el nivel diario equivalente.
En nivel diario equivalente es el nivel de presin acstica continuo
equivalente ponderado A para un tiempo de exposicin de 8 horas.
Su expresin viene dada por:
LAeq,d = LAeq, T + 10.log T/8
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Ahora bien, si una persona durante el da est expuesta adiferentes tipos de ruidos, como es el caso, la expresin utilizada
es:
LAeq,T = 10.log [1/8 Ti.10 LAeq,Ti/10]
En nuestro caso, observamos que la persona est expuesta a:
90 dB(A) durante 1 horas103 dB(A) durante 1 hora
85dB(A) durante 2 horas
87 dB(A) durante 2 horas
Durante el resto de la jornada, el ruido es 70 dB(A). Es decir, las
horas restantes hasta completar las 8 horas de jornada:
1,5 + 1 + 2,5 + 2 = 7 horas, luego durante 1 hora est sometido a
70 dB.
Aplicando la frmula anterior, obtenemos el ruido al que est
sometido el empleado:
LAeq,T = 10.log 1/8 [1,5 x 1090/10 + 1 x 10103/10 + 2,5 x 1085/10 + 2 x
1087/10 + 1 x 1070/10]
= 94,62 dB(A)BIBLIOGRAFA
BOE (2006). Real Decreto 286/2006, de 10 de marzo, sobre la
proteccin de la salud y la seguridad de los trabajadores contra
los riesgos relacionados con la exposicin al ruido. BOE 60
(11/3/2006): 9842-9848.
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Vera, R. (2011). Contaminacin Atmosfrica y Acstica. Escuela
Europea de Direccin y Empresa.
Calvo, A. (2004). Ciencias de la Tierra y Medioambientales. Mc
Graw Hill. Madrid, 435 pp.
RECURSOS ELECTRNICOS
http://www.ambientum.com/documents/temas/66/temas.htm
http://www.madrid.org/cs/Satellite?
blobtable=MungoBlobs&blobcol=urldata&blobkey=id&blobhead
ervalue1=filename=Estrategia+aire.pdf&blobwhere=11586310
70491&blobheadername1=Content-
Disposition&ssbinary=true&blobheader=application/pdf
http://www.madrid.org/cs/Satellite?
idConsejeria=1109266187260&idListConsj=1109265444710&c
=CM_Planes_FA&pagename=ComunidadMadrid
%2FEstructura&sm=1109265843983&language=es&cid=11141
87099946
http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/noise/noiseat.htm
http://www.mapfre.com/salud/es/cinformativo/ruido-salud.shtml
Contaminacin Pgina 22
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