Implantación de la aplicación del sistema de vigilancia

Transcripción

1 Implantación de la aplicación del sistema de vigilancia El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un sistema de vigilancia del suelo que permita mejorar el control tanto de las zonas seleccionadas como de otras en las que se realicen actividades parecidas. Dicho objetivo se logrará mediante la vigilancia de varios parámetros químicos básicos que indicarán el nivel de eliminación de residuos en las zonas elegidas. Los usuarios, tanto servicios públicos como privados, necesitan vigilar los resultados medidos en las zonas seleccionadas para evaluar el nivel de riesgo en las áreas cercanas a las zonas de eliminación de residuos. Diseño de la herramienta del sistema de vigilancia El proceso de diseño de la herramienta de la aplicación del sistema de vigilancia consta de tres principios básicos: La necesidad de establecer los parámetros químicos más importantes con los que evaluar el nivel de riesgo en las zonas de eliminación de residuos La necesidad de establecer los límites y el alcance de las áreas de riesgo (rango de valores), como por ejemplos las zonas rojas y las zonas naranjas. El diseño de una interfaz que satisfaga las necesidades específicas del usuario y que incluya, entre otras, las funciones de inserción, edición y búsqueda, así como las de representación gráfica de los resultados de la evaluación de riesgo. Toda la aplicación se ha diseñado e implantado con el software Microsoft Visual Studio (2010), al que se han incorporado una serie de mejoras con respecto a la versión de usuario normal (copia de seguridad y restauración de datos por vía XML1 1 ) que permiten la posibilidad de vigilar una o más medidas en las distintas zonas de eliminación de residuos así como la opción de aplicar esta herramienta a servicios con una escala mayor

2 Parámetros químicos Los once parámetros químicos seleccionados pueden verse a continuación en la Tabla 1, en la que también se muestran los límites y rangos de valores de las áreas de riesgo (rojo riesgo alto, naranja riesgo moderado). Las referencias escritas utilizadas para hacer las estimaciones de los rangos se incluyen en el último apartado de este informe. Parámetros químicos Área naranja Área roja Límites Conductividad eléctrica (ms/cm) >2-4 (1) >4 (12-16) Materia orgánica % > 5.0 (12-16) >20 (30) Fenoles totales (mg/kg) >40 (11) >150 (31) Nitrógeno Kjeldahl total (%) P Olsen disponible (mg/kg) K intercambiable (cmol/kg) > 0.3 (12-16) > (2, 3, 12-16) (potencial de alta movilidad del P) (3) > (12-16) >2.0 (17) Fe disponible-soluble en DTPA (mg/kg) >20-40 (10) > 100 (5) Cr total (mg/kg) (6, 7) > Ni total (mg/kg) (11, 18, 19, 21-24) > Mo total (mg/kg) 3-4 (11,22, 24) > ph >8.0 (1) > Tabla 1 Para poder evaluar el grado de riesgo en el área cercana a la zona de eliminación de residuos, el usuario debe introducir los valores de algunos o de todos los parámetros químicos arriba indicados y posteriormente realizar una evaluación gráfica de los resultados en un diagrama de puntos XY en el que se visualizarán las áreas de riesgo rojas y naranjas. En el próximo apartado presentaremos la utilización de la interfaz de usuario de la herramienta del 2

3 sistema de vigilancia, así como una serie de comentarios pertinentes. La herramienta del sistema de vigilancia se ha diseñado e implantado en cuatro idiomas: inglés, griego, italiano y español. Cuando el usuario inicia la aplicación aparece un cuadro de diálogo que ofrece la posibilidad de seleccionar su idioma preferido, tal y como se muestra en la Figura 1. Figura 1 Tras seleccionar el idioma, aparece la pantalla de inicio en la interfaz de usuario, tal y como indica la Figura 2. Figura 2 3

4 Introducción de una medida Cuando se desee registrar datos sobre las mediciones, como por ejemplo las propiedades geográficas, información temporal, coordenadas en las que se realizó la medición (o mediciones), y los valores de los parámetros químicos, el usuario tendrá que introducir la información en la herramienta del sistema. Para hacerlo, deberá hacer click en el botón Insert Measurement (insertar medición) en la pantalla principal o siguiendo las opciones en la barra del menú Measurements -> Insert (mediciones ->insertar). La interfaz de la pantalla que permite introducir dicha información se muestra en la Figura 3, que también muestra que en la plantilla de introducción de datos, el usuario no puede introducir valores que excedan determinadas condiciones o rangos límite establecidos en la configuración funcional del sistema. En otras palabras, para que el usuario pueda enviar los datos a la herramienta del sistema, es necesario que la información relativa a las mediciones se ajuste a los prerequisitos y limitaciones establecidas. Figura 3 4

5 Edición de una medida El usuario tiene la posibilidad de editar los datos de las mediciones cuando se haya producido un error o modificación de las condiciones cerca de las zonas seleccionadas. Esto se consigue reenviando la información a la herramienta del sistema, para lo cual tendrá que hacer click en el botón Edit Measurement (editar medición) en la pantalla principal o siguiendo las opciones en la barra del menú Measurements -> Edit (mediciones ->editar). La interfaz de la pantalla que permite introducir dicha información se muestra en la Figura 4, Esta figura muestra que antes de aplicar los cambios en la herramienta del sistema, la edición que el usuario haga en los textos, valores y atributos debe ajustarse a los pre-requisitos y limitaciones arriba mencionadas. Además, el sistema le ofrece al usuario la posibilidad de borrar mediciones de la base de datos (o conjunto de datos), para lo cual deberá hacer click en el cuadro que hay debajo de la columna de medición, en el campo Delete Measurement (borrar medición). Para poder eliminar los datos sobre una medida de la herramienta del sistema de vigilancia, será necesario ticar el apartado inferior de la medida y finalmente hacer click en el botón para aplicar los cambios. Figura 4 5

6 Búsqueda de una medida Otra función que necesita el usuario es la búsqueda de datos sobre las zonas seleccionadas para enviar información específica, configurar determinados campos de medición y buscar mediciones almacenadas en el sistema. Esta herramienta informática está provista de dicha función, a la que se accede haciendo click en el botón Search Measurement (buscar medición) en la pantalla principal o siguiendo las opciones en la barra del menú Measurements -> Search (mediciones ->buscar). La interfaz de la pantalla que permite introducir dicha información se muestra en la Figura 5 y en la Figura 4. Tal y como se muestra en la figura, el usuario tiene la opción de parametrizar la búsqueda de mediciones para que se ajuste a sus necesidades, función que resulta muy útil y que añade valor a la visualización de los resultados de búsqueda. El usuario debe seleccionar el parámetro que desea visualizar en la parte inferior derecha de la pantalla y después hacer click en el botón Visualize Results (visualizar resultados) para poder ver la representación gráfica de los resultados de búsqueda. En la siguiente sección puede ver una descripción breve de la opción de visualización gráfica. Figura 5 6

7 Visualización gráfica de una medición Los valores de parámetros químicos introducidos en el sistema quedan registrados en la base de datos de éste y pueden representarse gráficamente en forma de diagrama de ejes XY que por defecto muestra los datos más significativos para los casos en los que las mediciones exceden o son inferiores a los límites del parámetro (nivel de riesgo). El usuario puede ver la representación gráfica de las mediciones introducidas de dos maneras distintas. Para visualizar la primera, debe hacer click en el botón Graph (gráfica) en la pantalla principal y elegir el parámetro químico deseado (p.e. submenú Graph -> Electrical Conductivity (gráfica -> conductividad eléctrica), submenú Graph -> Total Phenols (gráfica -> fenoles totales). El sistema mostrará en una pestaña las mediciones guardadas de los valores del parámetro químico seleccionado, tal y como muestra la Figura 6. Figura 6 La segunda manera de visualizar la gráfica es la descrita en el apartado anterior. Los resultados de búsqueda pueden visualizarse gráficamente si el usuario selecciona el parámetro químico y hace click en el botón Visualize Results (visualizar resultados), tal y como se muestra en la Figura 7 y en la Figura 8. 7

8 Figura 7 Figura 8 8

9 Exportación de los resultados de búsqueda a un archivo Excel La aplicación de la herramienta del sistema de vigilancia tiene una función adicional que permite exportar las mediciones a ficheros con formato Excel. La Figura 9 muestra una visión general de este proceso. Figura 9 Además de realizar búsqueda de mediciones en base a necesidades y criterios específicos, el usuario también puede exportar la información obtenida en las búsquedas (mediciones encontradas) a un fichero con formato Excel (versiones Microsoft Office Excel 2003 y Microsoft Office Excel 2007). Está función sólo está disponible (habilitada) si la opción de búsqueda está abierta y el cuadro de diálogo visible al hacer click en el menú Export as Excel Document (exportar como documento excel), tal y como se ve en la Figura 10. 9

10 Figura 10 Impresión del informe con los resultados de búsqueda La aplicación de la herramienta del sistema de vigilancia tiene otra función práctica que permite imprimir los informes con las mediciones. Además de realizar búsquedas de mediciones en base a criterios específicos, el usuario también puede imprimir los resultados de las búsquedas (mediciones encontradas) y la representación gráfica de la información sobre los parámetros químicos. La Figura 11 y la Figura 12 muestran una visión general de este proceso. 10

11 Figura 11 Figura 12 11

12 Referencias 1. CCME Canadian Soil Quality Guidelines for the Protection of Environmental and Human Health. Canadian Council of Ministers of the Environment. 2. Carrow, R.N., L. Stowell, W Gelernter, S. Davis, R.R. Duncan, and J. Skorulski Clarifying soil testing: III. SLAN sufficiency ranges and recommendations. Golf Course Management 72 (1): McDowell RW, Condron LM, Mahieu N, Brookes PC, Poulton PR, Sharpley AN Analysis of Potentially Mobile Phosphorus in Arable Soils Using Solid State Nuclear Magnetic Resonance. J Environ Qual. 31: CFL Soil Analysis Service Interpretation Charts. Consolidated Fertilizers Limited, Morningside, Queensland, Australia. 5. Mitra G. N., S. K. Sahu and R. K. Nayak Ameliorating effects of potassium on iron toxicity in soils of Orissa In: The Role and Benefits of Potassium in Improving Nutrient Management for Food Production, Quality and Reduced Environmental Damage. IPI- OUAT-IPNI International Symposium, 5-7 November 2009, OUAT, Bhubaneswar, Orissa, India. 6. Environment Agency Guidance on the disposal of contaminated soils. Version 3. UK 32 pp. 7. Komnitsas K., X. Guo and D. Li Mapping of soil nutrients in an abandoned Chinese coal mine and waste disposal site mapping of soil nutrients in an abandoned Chinese coal mine and waste disposal site. Minerals Engineering 23: Wolt J Soil solution Chemistry: Applications to Environmental Science and Agriculture. John Wiley and Sons, New York. 9. Alloway, B.J. Heavy metals in soils. London: Blackie Academic & Professional, p. 10. Abreu C. A.d, Raij B.v; Abreu M.F.d; Gonzãlez A.P Routine soil testing to monitor heavy metals and boron. Scientia Agricola, 62: Swartjes F Risk-Based Assessment of Soil and Groundwater Quality in the Netherlands: Standards and Remediation Urgency. Risk Analysis 19: MAAF, Fertilizer Recommendations. Reference Book 209. HMSO, London. 13. Panagiotopoulos, L., 1995 a. Potato fertilization, In: Sustainable Crop Fertilization, Review. Agriculture Crop and Animal Husbandry. The Greek Review of Science, Tecnology and Business in Agriculture Agro Typos SA. 14. Panagiotopoulos, L., 1995 b. Cucumber Fertilization, In: Sustainable Crop Fertilization, Review. Agriculture Crop and Animal Husbandry. The Greek Review of Science, Tecnology and Business in Agriculture Agro Typos SA. 15. Analogidis D Soil nutrients and crop production. Agro Typos SA. 16. Ilaco, B. V., Agricultural Compendium, For Rural Development in the Tropics and Subtropics. Elsevier. 12

13 17. Marx E.S., J. Hart, and R.G. Stevens Soil Test Interpretation Guide EC 1478 Extension & Station Communications, Oregon State University. 18. Kabata-Pendias, A. & Pendias, H., Trace elements in soils and plants. CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida, 315 pp. 19. Kabata-Pendias, A. & Pendias, H., Trace Elements in Soils and Plants, 2nd Edition, CRC Press, Boca Ratón, Florida, 315pp. 20. Fergusson J.E The Heavy Elements. Chemistry, Environmental Impact and Health Effects. Pergamon Press, Oxford, UK. 21. Linzon, S.N.1978 Phytotoxicity excessive levels of contaminats insoil and vegetation Report of Ministry of the Environment Ontario, Canada. 22. Kabata-Pendias, A. and H. Pendias, Trace elements in soils and Plants. CRC Press, Inc. Florida, USA 23. Council Directive 86/278/EEC, on the protection of the environment, and in particular of the soil, when sewage sludge is used in agriculture. 24. Pollak M. and E. Favoino, Heavy metals and organic compounds from wastes used as organic fertilisers. Final Report - July 2004 ENV.A.2./ETU/2001/ Brandjes P.J., J. de Wit, H.G. van der Meer, H. Van Keulen, 1996 The Netherlands Environmental Impact of Animal Manure Management International Agriculture Centre Wageningen. 26. National Environment Protection (Assessment of Site Contamination) Measure (NEPC, 1999). 27. Crescimanno G.; Iovino M.; Provenzano G Influence of salinity and sodicity on soil structural and hydraulic characteristics Soil Science Society of America journal, 59: Soil Improvement Committee, California Plant Health Association Western Fertilizer Handbook, ninth edition. Interstate Publishers, Inc. Danville, Illinois. 29. Evangelou, V.P Environmental soil and water chemistry principles and applications. John Wiley and Sons (Pub), New York, NY. 30. Couwenberg J Emission factors for managed peat soils (organic soils, histosols) An analysis of IPCC default values Greifswald University Wetlands International, Ede, UN-FCCC meeting, Bonn, June Contaminated Land Exposure Assessment (CLEA project) SGV8, Soil Guidelines Values for Phenol Contamination, R&D publications 13