El uso de simuladores en los sistemas de aire, agua y suelo proporciona información con respecto al estado que guardan los niveles de contaminantes y sus principales receptores en el ambiente. Asimismo, los simuladores permiten describir el impacto que los procesos industriales ocasionan en su entorno, lo cual permite generar cambios en sus procesos y reducir el impacto negativo.
En la actualidad, los avances tecnológicos en materia de simulación han ido integrando cada vez más los simuladores a los estudio de impacto ambiental, haciendo eficiente principalmente el tiempo y el recurso en todo el proceso de EIA.
En un EIA, tras obtener los datos de la problemática ambiental es necesario realizar un proceso de verificación antes de ingresar los datos al simulador, este proceso se realiza en dos sentidos, uno que consiste en comprobar que el modelo simulado cumpla con los requisitos del EIA. Y otro que valida el sistema con una serie de pasos que se basan en valorar las diferencias del funcionamiento del simulador y el sistema real que trata de simular; estos pasos son:
· La opinión de expertos sobre los resultados de la simulación.
· La exactitud con que se predicen los datos históricos.
· La exactitud en la predicción del futuro.
· La comprobación de falla del modelo de simulación al utilizar datos que hacen fallar al sistema real.
· La aceptación y confianza en el modelo, de la persona que hará uso de los resultados que arroje el experimento de simulación.
Tambien hay algunos aspectos a considerar para realizar el diseño de los modelos de simuladores; los aspectos a tomar en cuenta, ya sea un modelo analítico o de simulación, son los siguientes:
· Verificar que las variables de entrada sean correctas: significa que el modelo considere las variables pertinentes, por ejemplo; si se está desarrollando un modelo de simulación atmosférico se debe considerar como variables fundamentales la velocidad y la dirección del viento; en tanto, si se desarrolla un modelo de simulación en agua la variable fundamental es el gasto de dicho fluido.
· Seguir los procedimientos adecuados del simulador.
· Establecer instrucciones claras y descriptivas y que el ambiente grafico sea amigable.
· Que el programa de simulador corra adecuadamente. Es decir que no presente errores al momento de ejecutar el programa.
· Que el simulador está realizando las funciones para la cual fue construido.
· Que los datos que se ingresaran en el simulador sean reales.
Todos esos aspectos te permitirán verificar que el resultado que obtendrás del simulador es confiable. Aun asi, existe un proceso de validación el cual dará mayor confianza al estudio de impacto ambiental que se esté realizando. Para ello debe leer el documento El problema de la validación de Calderón, 2004. Que se encuentra dentro del libro Introducción a la simulación, de la página 1 – 7. Este documento explica que para tener mayor confiabilidad se debe validar en primer lugar las variables, para saber si estas se ajustan a la realidad, tambien se debe validar el simulador, para comprobar que no tenga errores de codificación que impidan la ejecución del programa y por último se debe validar los resultados, para comprobar que se están obteniendo los datos correctos.
Para profundizar en el tema de validación debes leer el capítulo 1 llamado Principles of simulation en la sección 1.10. Verificación y validación de Jerry Banks, de las páginas 22 a la 24, este documento ofrece las definiciones de verificación y validación y menciona que el objetivo principal para el proceso de validación es:
· Realizar un modelo que presente el comportamiento del sistema.
· Aumentar el nivel de credibilidad del modelo.
En resumen, la verificación tiene como objetivo comprobar que la implementación del modelo de simulación corresponde al modelo correcto, mientras que la validación comprueba que el modelo corresponde a la realidad del sistema.
Como ya has visto, la validación es un elemento importante para el simulador en el EIA, como tambien lo es la interpretación de los resultados que arroja el simulador ya que con base en estos resultados se realiza una toma de decisión. Para conocer acerca de la interpretación de resultados debes leer el subtema Analizar e interpretar los resultados del modelo dentro del capítulo Uso de Modelo en el libro Ecología y manejo de recursos naturales: análisis de sistema y simulación, de Grant, Pedersen y Marín publicado en el 2001, en las páginas 81 a la 85, estos autores mencionan, entre otras cosas, que la interpretación del resultado debe contener los siguientes elementos: desarrollar y ejecutar el diseño experimental para la simulación y analizar e interpretar los resultados del modelo en relación a los temas que le son de importancia. En el uso de modelo el objetivo principal es desarrollar el diseño de los modelos para que sea ejecutado en el simulador, y después analizar los resultados del estudio comparándolo con la norma aplicable.
Estrechamente ligada a la interpretación se encuentra la comparación, en esta etapa los resultados arrojados por el simulador se comparan con la norma vigente de acuerdo a los sistemas ambientales del lugar donde se realizó el estudio. En el país, las Normas Oficiales Mexicanas (NOMs) tienen los parámetros admisibles para la medición de sustancias toxicas que son diluidas en los distintos sistemas como la atmosfera, agua y suelo. Estos parámetros enmarcados por las NOMs son los que se deben comparar con los resultados obtenidos por el simulador. Si el resultado que se obtuvo no se encuentra en el límite permitido, entonces se debe proponer soluciones para la remediación del impacto ambiental que se está ocasionado, a su vez se debe aplicar con severidad las sanciones que marcan las normas.
Para tal caso, debes revisar las Normas Oficiales Mexicanas (NOM); principalmente la NOM en materia de aguas residuales, la NOM en materia de emisiones de fuentes fijas, la NOM en materia de emisiones de fuentes móviles y la NOM en materia de suelos. Con el conocimiento de estas normas podrás comparar el resultado de la simulación, para verificar si está dentro de los límites permitidos, todas ellas las puedes encontrar en la página oficial de la SEMARNAT.
Con lo que has revisado hasta ahora acerca de la validación de resultados, su interpretación y comparación con la norma correspondiente, se presenta a continuación estos tres procesos con los resultados de los ejercicios presentados anteriormente en el sistema de aire y agua respectivamente.
Validación, interpretación y comparación de los resultados del modelo de caja fija de aire.
Teniendo el resultado del ejercicio realizado en el Modelo de caja fija de aire, se requiere validar dicho resultado, para hacerlo es necesario establecer el modelo matemático el cual debe arrojar el mismo resultado que la caja fija para que este sea válido, como se muestra a continuación:
Como puedes observar el modelo matemático arrojo un resultado 24.3125 mg/m3 de concentración de monóxido de carbono en la ciudad de Villahermosa, Tabasco. Al compararlo con el resultado obtenido del modelo de caja fija, el cual fue de 24.3125 observa que son iguales.
Con resultado validado del Modelo de caja fija de aire, puedes realizar la comparación de este con la norma correspondiente. En el país, la SEMARNAT es quien se encarga de emitir las normas oficiales con los límites máximos permisibles, en este caso se revisó la NOM-021-SSA1-1993.
En la siguiente tabla se muestra el informe de los limites máximo-permisibles de la calidad del aire según su entidad regulatoria.
| Entidad regulatoria | Contaminante criterio | Límite máximo permisible | Unidades |
| Secretaria de Salud de México | Monóxido de carbono | 11 | Ppm |
| Agencia de Protección Ambiental de E.U. | 9 | Ppm | |
| Organización Mundial de la Salud | 10000 | µg/m3 | |
| Secretaría de Salud de México | Dióxido de nitrógeno | 0.21 | Ppm |
| Agencia de Protección Ambiental de E.U. | 0.1 | Ppm | |
| Organización Mundial de la Salud | 200 | µg/m3 | |
| Secretaría de Salud de México | Partículas pm10 | 210 | µg/m3 |
| Secretaría de Salud de México | Ozono | 0.11 | Ppm |
| Agencia de Protección Ambiental de E.U. | 0.075 | Ppm | |
| Organización Mundial de la Salud | 100 | µg/m3 |
Comparando los resultados que se obtuvo del simulador que es de 24.3125 µg/m3 con los datos que muestra la tabla anterior se puede afirmar que el monóxido de carbono que hay en la ciudad de Villahermosa, Tabasco se encuentra dentro de los límites permisibles ya que es relativamente bajo, por lo que no representa daños a la salud.
Validación, interpretación y comparación de los resultados de la Memoria de cálculo de dispersión de contaminante en agua.
La validación es la verificación de determinados parámetros de un método en el que los requisitos especificados para estos demuestran que el método es idóneo para un uso previsto. En la Memoria de cálculo de dispersión de contaminante en agua, la validación consiste en verificar que los parámetros del modelo matemático son debidamente alimentados y que el modelo se aplica correctamente obteniendo con ello el mismo resultado de forma electrónica y de forma manual.
En la Memoria de cálculo de dispersión de contaminante en agua, se determinó en primer lugar la concentración de óxido de azufre en el Río Seco, el cual dio como resultado 10.66 mg/L. Este resultado se valida con el siguiente modelo matemático:
Como puedes observar tanto el resultado de la memoria de cálculo como el realizado con el modelo matemático son iguales, por lo cual se cumple con la finalidad del modelo.
Por otro lado, tambien se determinó en la memoria de cálculo el tiempo el tiempo del trayecto del oxido de fierro en el Río Seco, el cual dio como resultado 0.96 días y se redondeó a 1 días, para validar este resultado se debe obtener el volumen de agua en el río, esto se realiza de acuerdo al siguiente modelo:
Donde:
V = Es el volumen de agua en el trayecto del río
a = Es el promedio de las áreas del río
l = Es la longitud de trayecto del río
Con el dato anterior, se establece el modelo matemático para determinar el tiempo del trayecto de contaminantes en agua, de la siguiente manera:
Donde:
t = Es el tiempo de trayecto del contaminante en un determinado trayecto.
V = Es el volumen del río en un determinado trayecto.
Q = Caudal del río
Como puedes observar, la estimación del tiempo de trayectoria del oxido de fierro realizada en la memoria de cálculo y la realizada con el modelo matemático arrojan el mismo resultado.
Habiendo validado los resultados arrojados por la memoria de cálculo para dispersión de contaminantes en agua, es momento de realizar la interpretación y comparación de los resultados.
Para el caso del contaminante en el Río Seco se revisó la NOM-001-ECOL-1996, la cual establece los limites en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.
Esta norma define a los metales pesados y cianuros como aquellos que se encuentran concentrados por encima de determinados limites, pueden producir efectos negativos en la salud humana, flora y fauna, entre ellos se puede mencionar: arsénico, cadmio, cobre, cromo, mercurio, níquel, plomo, zinc y cianuros.
A continuación, se muestra una figura que contiene de forma detallada los límites máximos permisibles para contaminantes básicos en cuerpos de agua.
Ilustración 1. Límites máximos permisibles para contaminantes básicos.
Con la figura anterior, se determina el límite máximo permisible de sólidos suspendidos totales en ríos el cual muestra, en el apartado de protección de vida acuática y sólidos suspendidos totales, un límite máximo permisible de 40 mg/L, el cual al compararlo con el resultado arrojado por la memoria de calculo que es de 10.66 mg/L, resulta que se encuentra por debajo del LMP lo que significa que no representa riesgos a la salud ni a la flora y fauna que se encuentra en esa zona.
En esta sección pudiste observar que los simuladores, facilitan el proceso de cálculo y son eficientes y rápidos para determinar el resultado de un estudio de impacto ambiental, que permitirá prevenir riesgos y daños a la salud.
Tambien te has podido dar cuenta que la simulación dentro de un estudio de impacto ambiental es un trabajo que requiere tiempo y dedicación, pero sobre todo requiere que tu como tecnólogo ambiental tengas los conocimientos necesarios para conocer e incluso manejar los distintos tipos de simuladores que existen en la actualidad para los diferentes sistemas ambientales. Ya que hoy en día, para realizar cualquier tipo de proyecto en un área geográfica, es necesario que se establezca el impacto ambiental que causara en el lugar dicho proyecto y es donde entran en juego los simuladores, sin embargo, el tecnólogo es quien deberá validar los resultados arrojados por el simulador y a la vez interpretara y comparara esos resultados de acuerdo a la norma correspondiente, por lo tanto no solo debes tener conocimiento de los distintos tipos de simuladores que existen sino tambien de las normas ambientales vigentes en el país.
