Consideraciones ambientales acuaticas

MODELIZACIÓN AMBIENTAL

MODELIZACIÓN AMBIENTAL

INTRODUCCIÓN

La modelización matemática de cualquier proceso de ingeniería ambiental se compone, como mínimo, de los siguientes cuatro pasos:

1.    Tras el estudio del proceso físico, químico o biológico, se identifican los mecanismos esenciales y dominantes, por ejemplo, la población bacteria­na dependiente de la población inicial y de la tasa de crecimiento.

2.   Desarrollo de una expresión matemática para el sistema. Generalmente puede ser tan sencilla como una expresión algebraica simple o una ecua­ción diferencial, o más compleja como un conjunto de ecuaciones dife­renciales, por ejemplo:

dP

                  dt       =  kP

donde    P= población (quizás concentración, mg/l)

k = tasa de crecimiento, día¹

(véase Ejemplo 21.1).

3.   La resolución analítica de la(s) ecuación(es), si fuese posible. Si no fuese así, resolverla(s) numéricamente:

P(t) = Po e ^kt

donde P₀ = población inicial (concentración).

4.Revisar y observar si la solución al «modelo» cumple con los datos pre­viamente conocidos. Si no, se debe comenzar el proceso de nuevo y repe­tirlo hasta que se obtenga una solución modelo aceptable.

La modelización de los procesos ambientales y de transporte de contaminantes se ha convertido en una labor esencial para el ingeniero y el científico modernos. La variedad de problemas de ingeniería que pueden abordarse mediante la modeliza­ción es verdaderamente infinita. Existen modelos diseñados o paquetes de pro­gramas para casi cada tarea que se pueda plantear, ya sea el tratamiento de aguas residuales, la optimización de las rutas para los camiones municipales de trans­porte de residuos sólidos, la identificación de una localización óptima para el vertido de aguas residuales (con objeto de maximizar la mezcla y la dilución) o, por supuesto, la modelización de la calidad del aire. Una buena fuente de paque­tes de software de dominio público y de bajo costo es EPA en EE UU. Los foros de ingeniería ambiental en Internet también ofrecen sitios con software disponi­ble. Los modelos físicos tradicionales de sistemas riparios se han sustituido ma­yoritariamente por modelos informáticos, principalmente debido a su bajo costo, a la facilidad y a la gran velocidad con la que los problemas se pueden solucionar a partir de datos diferentes.

La modelización se puede simplificar generalmente como se muestra en la Figura.

No satisfecho

Satisfecho

(a Modelización elemental )

Entrada conocida

Salida que se quiere conocer

(b Concepto de simulación simplista)

Escrito por wbernal el 14/08/2008 02:38 | Comentarios (1)

BIODIVERSIDAD EN NUESTRO JARDIN

BIODIVERSIDAD EN NUESTRO JARDIN: La tierra de nuestro patio trasero podría contener el doble de especies de seres vivos que las actualmente identificadas en todo nuestro planeta, según indica un estudio realizado por científicos británicos. Tan enorme biodiversidad se debe, sobre todo, al número de especies de bacterias que viven en él.

Para apreciar dicha biodiversidad, deberíamos armarnos con un potente microscopio. Es lo que han hecho, utilizando nuevos métodos de análisis, Tom Curtis, de la Newcastle University, y sus colegas, quienes han estimado que una tonelada de suelo podría llegar a contener hasta cuatro millones de especies distintas de bacterias. Teniendo en cuenta que hasta ahora sólo se han catalogado globalmente 1,75 millones de especies de plantas y animales, la cifra es extremadamente alta, y podría hacer que los científicos revisen sus estimaciones sobre la biodiversidad global, establecida en entre 3 y 100 millones de especies.

Como es lógico, se acepta la gran dificultad de identificar todas las especies, porque los microorganismos son demasiado numerosos y pequeños, dificultando su catalogación. Pero Curtis opina que es importante estudiar la biodiversidad "invisible" de las bacterias, porque de otro modo no podremos comprender cómo funcionan realmente los ecosistemas. Por ejemplo, la manera en que manipulamos el suelo afecta a su contenido de bacterias, que a su vez afecta a su productividad, algo crucial no sólo para agricultores sino también para ecologistas.

Este conocimiento puede aplicarse a otros ámbitos, como el tratamiento de las aguas residuales o el control de la contaminación, ya que se emplean bacterias para reducir los residuos humanos y para destruir las toxinas del agua.

Curtis basó su descubrimiento en dos mediciones sobre las muestras de suelo: el número total de bacterias presentes, y la abundancia de las especies más comunes. Utilizó técnicas estadísticas para estimar el número total de especies.

El método se aplicó también a otros ecosistemas, y se calculó que una muestra de agua oceánica contiene 160 especies por milímetro, mientras que los sistemas de aguas residuales poseen unas 70 por milímetro. Así, todo el océano podría contener unos 2 millones de especies distintas, la mitad que en una tonelada de suelo.

Información adicional en:

http://www.amazings.com/ciencia/noticias/040702a.html

Escrito por wbernal el 14/08/2008 02:34 | Comentarios (3)