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
Fuente: EPA, Estados Unidos, 2004
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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
Fuente: EPA, Estados Unidos, 2004
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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