aquatox final

7/26/2019 Aquatox Final

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Integrantes: Alfaro Goicochea, Cindy Glvez Lahura, Tatiana Melgar Tamara, Evelyn Ruiz Menndez, Amparo

Vallenas Arvalo, Amzy


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Introduccin Es importante entender adecuadamente las relaciones entre

el medio fsico y qumico y los organismos que viven all. Es difcil predecir cmo la comunidad acutica responder a

los cambios en las condiciones ambientales o contaminantescon mtodos sencillos de anlisis, por lo que ser necesarioun modelo de simulacin compleja.


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Es un modelo de ecosistemabasado en Pc que predice eldestino de los nutrientes,sedimentos y productos

quimicos orgnicos en loscuerpos de agua, asi como susefectos directos e indirectos en

los organismos residentes.

Simula la transferenciade biomasa y

productos qumicos deun compartimento del

ecosistema a otro,calculando procesosquimicos y biologicos masimportantes en el tiempo.

Simula mltiplesfactores de estrs

ambientales yefectos sobrecomunidad de

algas, macrfitos ypeces.


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Fotosntesis Consumo de alimento Respiracin Crecimiento y reproduccin Mortalidad natural y la inducida Toxicidad letal o subletal de txicos orgnicos y el amonio Cadena trfica Cambios en las comunidades biolgicas Desprendimiento del perifiton por la alta velocidad Asfixia de organismos por sedimentos

Efectosbiolgicos

Ciclo de nutrientes y dinmicas del oxgeno Liberacin de fsforos desde sedimentos anaerbicos Precipitacin de calcio y remocin de fsforo bajo condiciones

alcalinas Particin de txicos orgnicos en el agua, la biota y

sedimentos Transformacin qumica de txicos orgnicos Bioconcentracin y bioacumulacin a travs de branquias y la

dieta.

Respuestaambiental

Este modelo simula los procesos biolgicosy ecolgicos que operanpara formar el ecosistema. De esta forma predice respuestas ambientalesy efectos ecolgicos de los factores que producen estrs ambiental


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Este modelo es aplicable a ecosistemascompletos, para lo cual utiliza procesos como:oxidacin, respiracin, remineralizacin,

consumo de predacin y defecacin,sedimentacin y resuspensin, nitrificacin,

desnitrificacin, hidrlisis, volatilizacin ybioacumulacin, entre otras.

Este modelo contiene mltiples componentes y

por lo tanto requiere gran variedad dedatos de entrada (variables biticasy abiticas),

2. COMPONENTES DEL MODELO


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AQUAtox es muypoderoso, ya que

puede aadir oeliminar variablesde estado

Incluso es posible

eliminar todos loscomponentesbiticos con el fin

de modelar untanque u otro

sistema estril.

En general, el menornmero de variables de

estado, mejor. Enparticular, las variables de

estado innecesariosralentizar la simulacin y

crear requisitos adicionalespara su verificacin

La eleccin de quvariablesde estado

para el modelodepende en gran

medida de lafinalidad de laaplicacin de

modelado.


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Tipo Parmetros

Ambientales

OD,DBO (%particulado,%refractorio), nutrientes en su forma

elemental (Nitrgeno y fsforo), materia orgnica, tipos de plantas yanimales propios de cuerpo de agua, CO2.

TransporteVelocidad de sedimentacin y velocidad de resuspencin de

solidos.

Condiciones yLmites

Cargas de contaminantes (Kg/da), concentraciones de losdeterminantes en las entradas y salidas de cada tramo, volumen de

agua.

Transformacin

Temperatura de agua, pH, velocidad del viento, radiacin solar(langley/da), coeficiente de extincin de la luz, tasa de crecimientodel fitoplancton, relacin de carbono/clorofila, tasa de respiracin

del fitoplancton, relacin fsforo/carbono, tasa de mineralizacin delfsforo, constante media de saturacin del fsforo, relacin

Nitrgeno/carbono, rata de mineralizacin del nitrgeno, rata de

nitrificacin, constante media de saturacin del nitrgeno, rataasimilacin de nitrgeno por el fitoplancton, demanda de nitrgeno

en bentos, demanda de oxgeno por sedimentos, rata derecreacin, rata de oxidacin de la DBOC y otras para la simulacin

con plantas y animales.

VARIABLES CONTEMPLADAS EN EL MODELO AQUATOX

Fuente: Luz A. Vera, Colombia, 2009


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3. VISUALIZACIN DE RESULTADOS Grficas

Una de las formasms tiles desalida es el

GRFICODIFERENCIAL,

que representa losresultados de la

simulacinperturbado menosla simulacin decontrol como por

ciento de lasdiferencias

Fuente: EPA, Estados Unidos, 2004


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La GRFICA DE INCERTIDUMBRE.Si se ha realizado un anlisis de laincertidumbre de los resultados pueden ir encapsulados como una serie de lneas que

representan la media, mnimo, mximo, media - 1 desviacin estndar, media + 1desviacin estndar, y los resultados deterministas



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La GRFICA DERIESGOS, querepresenta los

resultadosprobabilsticos comociento por ciento deprobabilidades dedescensos . Si un

organismo aumenta,tales como mediantela liberacin de los

herbvoros (para lasplantas) a

continuacin, los"porcentaje

descensos" semuestran comovalores negativos



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3.VISUALIZACION DE RESULTADOS Tablas

Las tablaspueden serobtenidos

tanto para lascorridasperturbadas yde control. Elusuario puede

especificarqu variables

deben sertabulados. Losresultados se

puedenguardar en un

archivo de

Excel.Fuente: EPA, Estados Unidos, 2004


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4. UTILIDAD

Problemticarequieran conocerprocesos fsicos y

qumicos y surelacin con la

comunidadbiolgica

Determinarlmites denutrientes

segn el puntobiolgico final

deseado.

Evaluar laspotenciales

respuestas alcambio

climtico.

Predecir elefecto de

sustanciastxicas en lavida acutica

Identificar cuales el factor de

estrs quecausa

desequilibrio.


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4. UTILIDAD

Problemticarequieran conocerprocesos fsicos y

qumicos y surelacin con la

comunidadbiolgica

Estimar el tiempode recuperacin de

tejidos de pecescontaminados aniveles seguros

despus de reducirla carga de

contaminantes.

Determinarefectos cambiouso de suelo enla vida acutica

usando laconexin con

cuencas.


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Componentes ecolgicos simulados

Multiples especies de fitoplancton

Periphyton y vegetacin sumergida (mltiples especies)

Invertebrados

Forraje y peces de gran profundidad Nutrientes y oxgeno disuelto

Sedimentos orgnicos e inorgnicos

Qumicos orgnicos txicos (20 de forma simultnea)

Surfractantes perfluoroalquiladas (sedimentos)


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Relacin calidad del agua vidaacuticaAquatox trata la biota como un sistema fsico/qumico,

analiza las relaciones causa efecto entre el sistema y lasrespuestas biolgicas

EPA


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Anlisis nutrientes y eutrofizacin

EPA


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Anlisis nutrientes y eutrofizacin

EPA


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Bioacumulacin y efectosecolgicos de txicos orgnicos

EPA


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Ventajas

Utiliza datos basadoen RELACIONESESTADSTICAS

mientras que otrosprogramas usandatos empricos

Es un modelo basadoen PROCESOS por

lo que no soloestablece relaciones

sino que tambinpredice el porqu ylos mecanismos de

estas relaciones

Emplea ecuacionesque CONSIDERAN

TODAS LASCONSTANTES(fsicas, qumicas y

biolgicas)

Tambin puedeaplicarse en LAGOS


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Ventajas

Modelo GRATUITOy abierto al pblico

Resulta en unaPREDICCIN MUY

COMPLETA de:nutrientes,productos qumicos

orgnicos ydiversos agentescontaminantes

ANALIZA LOSEFECTOS en

peces,invertebrados eincluso plantas

acuticas

De GRANUTILIDAD para

bilogos y todos los

que evalen elriesgo ecolgico enecosistemas

acuticos


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Ecological modeling 2008


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Desventajas

Por la informacinque requiere se

necesitanMAYORES

MEDICIONES ycontinuas

calibraciones

Requiere deBASTA

INFORMACIN,resultadocomplejo

NO SE PUEDENMODIFICAR lasecuaciones ni

incluir conexionesde canales

Su APLICACINSE HA LIMITADO

a climastemplados y lagos

principalmenteprofundos


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6. CASOS DE APLICACIN


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Per Proyecto AQUAtox. Nodo-Per (OMS - IDRC Canad)

AQUAtox es uno de los modelos de calidad de agua ms

usados en el lago Titicaca debido a su simplicidad.

Bioensayos Toxicolgicos como una Herramienta Educativa.(Aurazo,2012)

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/biologist/v10_sup/pdf/

a09v10.pdf

Wetlands Education for the Young People of Peru (Miglio et

al, 2010).

http://www.lamolina.edu.pe/proyectos/proyecto_AQUAtech/di

vulgacion/ponencias/iwa/IWA_Venecia_2010.pdf
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/biologist/v10_sup/pdf/a09v10.pdfhttp://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/biologist/v10_sup/pdf/a09v10.pdfhttp://www.lamolina.edu.pe/proyectos/proyecto_AQUAtech/divulgacion/ponencias/iwa/IWA_Venecia_2010.pdfhttp://www.lamolina.edu.pe/proyectos/proyecto_AQUAtech/divulgacion/ponencias/iwa/IWA_Venecia_2010.pdfhttp://www.lamolina.edu.pe/proyectos/proyecto_AQUAtech/divulgacion/ponencias/iwa/IWA_Venecia_2010.pdfhttp://www.lamolina.edu.pe/proyectos/proyecto_AQUAtech/divulgacion/ponencias/iwa/IWA_Venecia_2010.pdfhttp://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/biologist/v10_sup/pdf/a09v10.pdfhttp://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/biologist/v10_sup/pdf/a09v10.pdf


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Mundo El Monitoreo Ambiental Ciudadano: Espacio Para la Educacin y

la Participacin Social en la Calidad del Agua de las Cuencas deMontevideo. (Pignataro, 2010)https://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdf

Modelacin de la Capacidad Mxima de Asimilacin de

Vertimientos de Carga Orgnica en la Cinaga de Mesolandia enel Departamento del Atlntico (Alean, 2009)http://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdf

Se compararon cuatro modelos: WASP 6.0, AQUATOX,

LACAT y modelo hidrulico y de calidad de agua integrado.AQUATOX no simula comportamientos microbiolgicos.

Las constantes de calibracin son numerosas ya queinvolucra procesos de bioacumulacin. (Falta deinformacin en Colombia)
https://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdfhttps://asociacionoceanograficauruguaya.files.wordpress.com/2010/05/monitoreo-ambiental-ciudadano.pdf


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MUNDO


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Validacin

Un estudio publicado porELSEVIER (2007) indica que el

modelo AQUAtox fue utilizado parasimular la dinmica de biomasa de

diversos compartimentosbiolgicos en corrientes artificialesdiseados para medir los efectosde los contaminantes sobre las

comunidades acuticas.

La calibracin y validacin

del modelo se realizaroncon datos de flujos decontrol. El anlisis de

sensibilidad multi-variablese implement para

identificar los parmetrosque ejercen un papel

destacado en las salidasdel modelo.

El modelo calibrado fuecapaz de describiradecuadamente la

dinmica de la mayorade los compartimentosbiolgicos simulados

de un arroyo.


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Validacin

Utilizando los datos de otras corrientes,se demostr que entre-corrientes

variabilidad natural era una fuente de

discrepancia entre los datosobservados y simulados.

El anlisis de sensibilidad mostr que el modelo era muy

sensible a los parmetros relacionados con la limitacin de latemperatura, velocidad mxima de la fotosntesis de losproductores y el consumo por los consumidores. Estosugiere fuertemente que una atencin particular debe ser

dedicado a la estimacin de estos parmetros si este modelotiene que ser utilizado para la efectividad de las sustancias

txicas en los ecosistemas acuticos.


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BIBLIOGRAFA Richard A. Park, J.S. Clough, and M.C. Wellman, Modeling environmental

fate and ecological effects in aquatic ecosystems. EE.UU: EPA,2004[Fecha de Consulta: 12/11/2014] Disponible en:

Gidahatari, Calidad del Agua perspectiva Global. Per,2012. [Fecha deConsulta: 12/11/2014]. Disponible en: Luz E. Alean. Modelacin De La Capacidad Mxima De Asimilacin DeVertimientos De Carga Orgnica En La Cinaga De Mesolandia En ElDepartamento Del Atlntico. Colombia: Universidad Nacional de Colombia,2009. [Fecha de Consulta: 12/11/2014] Disponible en:

Autoridad Binacional Autnoma del Sistema Hdrico del Lago Titicaca,Informe Sobre Modelos De Calidad De Agua Aplicables Al LagoTiticaca. Bolivia, 2005. [Fecha de Consulta: 12/11/2014]. Disponible en:
ftp://ftp.elet.polimi.it/users/Alessandra.Gragnani/AQUATOX/user22.pdfhttp://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdfhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.alt-perubolivia.org/web_lago/WEB_LT/Finales/accion/accion_7.htmhttp://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/8792/1/292374.2009.pdfhttp://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893http://es.slideshare.net/gidahatari/sesion22-revisin-de-los-modelos-de-calidad-de-agua-15155893ftp://ftp.elet.polimi.it/users/Alessandra.Gragnani/AQUATOX/user22.pdfftp://ftp.elet.polimi.it/users/Alessandra.Gragnani/AQUATOX/user22.pdfftp://ftp.elet.polimi.it/users/Alessandra.Gragnani/AQUATOX/user22.pdf

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