La barrera de ruido en la carretera ayuda a reducir las concentraciones de contaminantes en dirección del viento provenientes de las emisiones de los vehículos. Esta característica positiva de la estructura se puede explicar por su interacción con la distribución del flujo y la dispersión de especies. En este artículo, se ha desarrollado un modelo numérico tridimensional para simular la dispersión de contaminantes en la carretera; se empleó un modelo k- realizable para modelar el flujo turbulento y se aplicó un modelo de dispersión de especies no reactivas para simular el transporte de especies. Primero, los modelos numéricos fueron validados con datos experimentales, y se observó una buena concordancia. Luego, se realizaron simulaciones detalladas para estudiar los efectos de las dobles barreras en la dispersión de contaminantes en la carretera bajo diferentes configuraciones: barreras de ruido con diferentes alturas, barreras de ruido con y sin efectos de borde, y diferentes condiciones térmicas de frontera atmosférica. Los resultados muestran que: (1) Las barreras de ruido sin efectos de borde causan una mayor velocidad y una mayor intensidad de turbulencia en dirección del viento que las barreras de ruido con efectos de borde. (2) A nivel del suelo, se observan menores concentraciones de contaminantes en dirección del viento y mayores concentraciones de contaminantes cerca de la barrera de sotavento y entre las barreras en los casos sin efecto de borde; se puede ver una mayor concentración de contaminantes en la carretera cerca de los bordes laterales de la barrera en los casos con efecto de borde. (3) La velocidad y la intensidad de turbulencia en dirección del viento aumentan a medida que aumenta la altura de la barrera, lo que provoca una reducción de la concentración de contaminantes en dirección del viento. (4) Con la misma altura de barrera, bajo condiciones inestables de frontera atmosférica, se puede encontrar la menor concentración de contaminantes tanto en dirección del viento como entre las barreras. En general, estos hallazgos proporcionarán insumos valiosos para el diseño de barreras de ruido, con el fin de mejorar la calidad del aire en los vecindarios junto a la carretera.