VECTOR DE CALIDAD AMBIENTAL NORMALIZADO COMO ELEMENTO EN LA TOMA DE DECISIONES EN UNA CUENCA HÍDRICA

Introducción

La planificación hidrológica de una cuenca hidrográfica, expone una característica homogénea en lo referente a lo físico, ambiental, y como recurso hídrico, y busca garantizar la sostenibilidad en términos del uso, control y protección de los mismos (Pilar, 2011). Esto, mediante el conocimiento de las interrelaciones entre los ecosistemas y los procesos hidrológicos de los cuales depende la oferta hídrica para cuantificar la cantidad de agua disponible para los diferentes usos, incluida el agua requerida para el mantenimiento de los ecosistemas. Sin embargo, el abordaje de procesos de planificación de las cuencas hidrográficas, conlleva muchas veces a la toma de decisiones con un grado de incertidumbre considerable, debido a que en la mayoría de los casos, se ha considerado la condición climática como una condición estacionaria, es decir, se ha considerado que el clima no varía.

La planificación ambiental de los recursos hídricos exige considerar el conjunto fluctuante de las condiciones del clima, también implica la integración de factores determinantes y la interacción del orden climático en condiciones físicas y geográficas que presentan una variación en escalas de tiempo y espacio. Desde este punto de vista, las modificaciones en la interacción entre los componentes (atmósfera, superficie terrestre, océanos, áreas terrestres cubiertas de hielo, biosfera y actividad humana) del sistema climático se deben a las variaciones temporales del clima en periodos corto de tiempo (años o meses) o alrededor de su estado medio (alta dependencia de la cantidad y distribución de las precipitaciones), conocido como variabilidad climática (Pabón, 1998; Montealegre, 2000; Izaguirre, 2010; García, 2007).

El propósito de este trabajo es realizar una revisión de las condiciones del vector de calidad ambiental normalizado para ser aplicado mediante una valoración concurrente cualitativa y cuantitativa en un modelo de toma de decisiones.

Materiales y métodos

La investigación aplicada fue de tipo exploratoria, debido a que se indagó sobre el tema de la calidad ambiental como vector normalizado y por tanto se pudo precisar, identificar y delimitar aspectos de comprensión, sinergias, y delimitación del tema analizado (Hurtado, 2000). Además, según el tiempo de ocurrencia de los hechos y el registro de la información relacionada con el tema de estudio, la investigación aplicada fue considerada desde una perspectiva retrospectiva lo que permitió alcanzar conocimientos fundamentales del tema (2010). La información recolectada (como estudio de literatura especializada) fue categorizada y clasificada según la estructura y la correlación existente entre el vector normalizado de calidad ambiental y la planificación ambiental en una cuenca hidrográfica.

Desarrollo

En el caso de las variables continuas, las unidades de medida de cada una de ellas son diferentes y corresponden a cada criterio ambiental. Para que sean comparables en magnitud (Barba - Romero, 1987), la normalización de las variables puede ser una alternativa válida para la construcción del Modelo de Planificación Ambiental Hídrica Estacional (MPAHE) (Rodríguez, 2015), dado que cada variable independiente en el modelo $\left({\mathrm{r}}_{\mathrm{ij}}\right)$ corresponde a cada componente ambiental $i$ a un criterio ambiental $j$ y serán interrelacionados entre sí. El vector normalizado de calidad ambiental $\left({\mathrm{CA}}_1....{\mathrm{CA}}_{\mathrm{i}}....,{\mathrm{CA}}_{\mathrm{m}}\right)$ corresponde a una simplificación de vectores (Barba - Romero, 1987) para lograr una planificación adecuada de las cuencas hídricas, incluyendo la variable de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales (PTARM) y una interrelación de la dinámica ambiental de la cuencas hídricas.

El cambio o relación uniforme aritmética de la magnitud de la calidad ambiental en el modelo de planificación ambiental hídrica estacional, establecido como un gradiente DCA lo cual podría ser una función de variación media al cociente entre las variables, así: Hídrica Estacional (MPAHE) (Rodríguez, 2015), dado que cada variable corresponde a cada componente ambiental $i$ a un criterio ambiental $j$ El vector normalizado de calidad ambiental $\left({\mathrm{CA}}_1....{\mathrm{CA}}_{\mathrm{i}}....,{\mathrm{CA}}_{\mathrm{m}}\right)$ de vectores (Barba - Romero, 1987) para lograr una planificación incluyendo la variable de las Plantas de Tratamiento de Aguas PTARM) y una interrelación de la dinámica de ambiental de la cuencas aritmética de la magnitud de la calidad ambiental en el modelo de estacional, establecido como un gradiente $∆\mathrm{CA}$ lo cual podría ser una cociente entre las variables, así: $\frac{d{C}_A}{dT}=k$ (donde k es una constante) el negativo, en la condición de la linealidad de una función de calidad ambiental, $\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right) \ge \mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right)$ para cada $\mathrm{X} \mathrm{\epsilon }$ Rn $\left\{0\right\},$ por ello $\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)-\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right)=∆\mathrm{CA}$ en un campo conservativo, la ambiental con respecto a la calidad ambiental (CA) encontrada en tratamiento de aguas residuales municipales o de igual forma, en el crudas (sin tratar) de un municipio, puede contener una variación en previamente normalizado, e indica de manera convergente si aumenta CA en las condiciones preestablecidas, es decir, de manera general se instantánea de la función puede ser: $∆\mathrm{CA}=\sum {\mathrm{C}}_{\mathrm{ARIO}}\mathrm{i} -\sum {\mathrm{C}}_{\mathrm{APTAR}}\mathrm{J},$ donde se podria realizar un analisis segmentado los sectores o tramos del cuerpo de agua superficial analizada, por áreas difusas de sectores o por segmentación o aislamiento de agua. Lo anterior, puede establecerse una relación de análisis de los umbrales establecidos en el $∆\mathrm{CA}$ donde si $∆\mathrm{CA}=0$, se considera que hay condición de equilibro, si $∆\mathrm{CA}<0,$ en condición de alteración de la calidad de sus aguas (contaminado) y su potencial de recuperación en bajo; y si $∆\mathrm{CA}>0$, se considera que el Río tiene una buena calidad del agua o que admite un proceso de asimilación de cargas contaminantes, es decir, que su potencial de recuperación es alto.

De otra forma, una valoración concurrente de la normalización de CA, considera que en el intervalo de $0,8<{\mathrm{CA}}_{\mathrm{i}}\le 1$, el estado o calidad del recurso hídrico es muy bueno; en el rango de $0,6<{\mathrm{CA}}_{\mathrm{i}}\le 0,8,$ es bueno; en el rango de $0,4<{\mathrm{CA}}_{\mathrm{i}}\le 0,6,$ es regular; en el rango de $0,2<{\mathrm{CA}}_{\mathrm{i}}\le 0,6,$ es malo; en la intervención en el cuerpo de agua, con medidas simples o complejas, seguimiento y control, e inversiones para el mejoramiento o mantenimiento del recurso hídrico. Esto conlleva establecer un vector de normalización de CA para la Demanda Biológica de Oxígeno a Cinco días de reacción (${\mathrm{DBO}}_5$), los Sólidos Suspendidos Totales (SST), el Nitrógeno –óxido nitroso ($\mathrm{N}-{\mathrm{NO}}_2$), así como para el Fósforo Total (${\mathrm{P}}_{\mathrm{Total}}$) según los caudales y la precipitación de una cuenca.

En la tabla 1, se presentan los criterios para la utilización de vector normalizado para la CA por cada parámetro representativo del fenómeno a analizar dentro del modelo de planificación ambiental en una cuenca, del cual se propone la utilización de un método normalizado minimización o maximizando la variable independiente (Gharibi, 2012) o la aplicación de un método de regresión lineal o exponencial o de potencia.

Tabla 1. Resumen de métodos normalizados aplicados a la calidad ambiental

Alternativas de decisiones en la planificación del recurso hídrico

La externalidad es el costo o beneficio asociado a una actividad económica concreta que recae indiscriminadamente sobre la sociedad y el ambiente, no estando incluida en las estructura de precios del producto que lo origina (Sáez 2001; Schleisner, 1999) sin embargo los daños asociados con una determinada actividad económica no siempre son una externalidad. Los impactos en el cuerpo de agua por causa de la contaminación, tienen una dimensión económica, de forma que el deterioro (condición máxima para invertir para evitar el impacto negativo), puede ser establecido, como el valor económico de un impacto negativo (descarga de contaminantes a los cuerpos de agua), así como el beneficio del valor económico de un impacto positivo, razón por lo que las externalidades ambientales aplicadas al recurso hídrico deben ser reducidas, compensados, remediados o evitadas mediante una planificación adecuada y/o pertinente, además de una regulación, dado que el sistema por sí solo, no logra evitar los efectos negativos producidos en los diferentes sectores de la sociedad (Gomez, 2010).

El marco de referencia para la toma de decisiones futuras de inversión e intervención en la Cuenca, con una visión del análisis de la situación con el conocimiento e información del recurso hídrico –desde el ámbito de la planificación ambiental hídrica estacional, con una interrelación de objetivos de mediano plazo con acciones pertinentes al corto plazo–, debe tener en cuenta los interesados y/o actores, las limitantes, potencialidades, las condiciones y perspectiva de las estrategias, los riesgos inherentes, las inversiones, entre otros aspectos (UNEP, 2014; GWP, 2005; Unesco, 2004; Burton, 2003), de la siguiente forma:

1. Identificación espacial (mapeo) de escenarios de tramos o sectores en los cuerpos de agua superficiales de alta presión por el uso del agua, efecto ambiental predominante y alteración de la calidad del agua.

2. Enfoque marginal, considera el efecto de una instalación adicional a la existente, es decir, la inclusión de nuevas infraestructuras hidráulicas (bien público provisto por el Estado) en la cuenca teniendo en cuenta las características, el análisis de sensibilidad y adaptabilidad de las tecnologías a implementar, mediante una inversión de recurso económico considerable, para compensar o remediar externalidades, obtenida por la contaminación del agua.

3. Ordenamiento del territorio, en términos del cambio del uso de suelo en las áreas circundantes de la Cuenca Hidrográfica, con tal de evitar la ocupación de cauces, diques o canales y la procedencia de vertimientos o descargas indiscriminadas en el cauce del cuerpo de agua superficial.

4. Modificaciones en la estructura institucional para la administración y manejo ambiental de la cuenca hidrográfica.

5. Optimización de las regulaciones sobre el control de la contaminación mediante la implementación de nuevas tasas (emisiones o vertido de contaminantes), subsidios (apoyo público directo de capital), incentivos (por descontaminación), desgravado fiscal (en inversiones en compra de tecnología ), compensaciones, permisos, modificaciones en los límites permisibles de parámetros en la normatividad (grado de toxicidad y daño ambiental potencial sobre los ecosistemas acuáticos y la salud humana), evaluación económica de los límites permisibles de calidad del agua, cambios del tipo del uso de agua en sector o tramos del cuerpo de agua superficial y reformas en el marco institucional y jurídico en los diferentes niveles de la gobernabilidad del agua.

6. Consideraciones para el desarrollo de políticas, planes, programas y proyectos para la implementación estratégica de conservación y preservación del recurso hídrico, para lograr beneficios sociales y corregir fallas del mercado.

7. Medidas de educación ambiental y sanitaria en la población adyacente a la cuenca hidrográfica mediante campañas de información, comunicación, planes de promoción (apoyo a potenciales inversionistas en la descontaminación), campañas pedagógicas y didácticas del uso adecuado del agua, así como programas de corresponsabilidad entre los actores y responsables en la cuenca.

8. Implementación de una gestión de conocimiento eficaz y útil, como un sistema simétrico de información para la prevención y el control de la contaminación del agua en la Cuenca.

9. Establecimiento de estrategias, medidas y mecanismos de adaptación a los efectos del cambio climático en la cuenca hidrográfica.

Conclusiones y recomendaciones

En los procesos de toma decisión en la planificación ambiental aplicado a una cuenca hidrográfica, el vector de calidad ambiental normalizado, puede ser un elemento diferenciador al momento de tener decisiones estratégicas de inversión o intervención o de mitigación de la contaminación en el cuerpo de agua superficial analizado. La integración de la variabilidad climática, como aspecto relevante en la variación de escala de tiempo y espacio, así como las variaciones temporales del clima en períodos cortos de tiempo, es una gran influencia en el modelo de toma de decisiones, en una cuenca hidrográfica, dado los valores de umbrales del vector normalizado de calidad ambiental y la dinámica propia ambiental que tiene cada cuenca. El considerar variables como la DBO5, SST, N, P, Precipitación y Caudales, normalizados y luego realizar una valoración concurrente es un elemento interesante para las alternativas de decisiones en una cuenca hidrográfica, y reducir las externalidades ambientales aplicadas al recurso hídrico, conlleva una planificación adecuada y/o pertinente, además de una regulación específica para la cuerpo de agua.

Este vector de calidad ambiental normalizado, puede ser recomendado en la inserción en la planificación ambiental y especialmente a las políticas y planes de gestión del riesgo y cambio climático.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC) por el apoyo en la elaboración de este trabajo.