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• Natalia Rodriguez

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AQUATOX AQUATOX es un modelo de simulación de los sistemas acuáticos. AQUATOX predice la suerte de diversos contaminantes, como los nutrientes y los productos químicos orgánicos, y sus efectos sobre el ecosistema, incluidos los peces, invertebrados y plantas acuáticas. AQUATOX es una herramienta valiosa para los ecologistas, biólogos, la calidad del agua modelistas, y cualquier persona que participe en la realización de evaluaciones de riesgo ecológico de los ecosistemas acuáticos. AQUATOX simula la transferencia de biomasa, energía y productos químicos de un compartimento del ecosistema a otro. Esto se logra por medio de la informática de forma simultánea cada uno de los más importantes procesos químicos o biológicos para cada día del período de simulación; por lo tanto, es conocido como un proceso o basado en modelo mecanístico. AQUATOX puede predecir no sólo el destino ambiental de los productos químicos en los ecosistemas acuáticos, sino también sus efectos directos e indirectos sobre los microorganismos residentes. Por lo tanto tiene el potencial para establecer vínculos causales entre la calidad química del agua y la vida acuática y la respuesta biológica utiliza. AQUATOX es el único modelo de riesgo ecológico general que representa la combinación de destino ambiental y los efectos de los contaminantes convencionales, como los nutrientes y sedimentos, y los productos químicos tóxicos en los ecosistemas acuáticos. Considera varios niveles tróficos, incluido adjunto y algas planctónicas y vegetación acuática sumergida, invertebrados y forraje, bottom-alimentación, y peces; también representa asociado tóxicos orgánicos. AQUATOX ha sido implementado por los arroyos, estanques, lagos, estuarios, embalses y gabinetes de experimentación. La suerte parte de la modelo, que se aplica especialmente a los orgánicos tóxicos, incluye: particionado entre organismos, suspendidos y sedimentan detritus sedimentados, suspendidos y sedimentos inorgánicos, y agua; volatilización; fotólisis hidrólisis;;; ionización y la degradación microbiana. Los efectos parte del modelo incluye: toxicidad aguda para los distintos organismos; modelado y efectos indirectos tales como la liberación de pastoreo y presión depredadora, aumento en el detritus y el reciclaje de nutrientes a partir de microorganismos muertos, oxígeno disuelto sag debido al aumento de la descomposición y pérdida de base de alimentos para animales. AQUATOX es la última de una larga serie de modelos, empezando por el modelo del ecosistema acuático limpio (Park et al., 1974) y mejorado posteriormente en consulta con numerosos investigadores en diversos laboratorios hidrobiológico europeo, resultando en el limpiador series (Park et al., 1975, 1979, 1980; Park, 1978; Scavia y Park, 1976) y LAKETRACE (Collins y Park, 1989). Los macrófitos modelo, desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE.UU. (Collins et al., 1985), proporciona capacidad adicional para la representación de la vegetación acuática sumergidas. Otra serie comenzó con la suerte tóxicos modelo Pest, desarrollado para complementar el limpiador (Park et al., 1980, 1982), y continuó con el modelo TOXTRACE (Park, 1984) y la hoja de cálculo de equilibrio parte fugacity modelo. AQUATOX algoritmos de estos modelos combinados con un constructo ecotoxicológicos prestados por el modelo FGETS (Suárez y Barber, 1992); y fue escrito como código adicional necesario para un verdadero modelo de destino y los efectos integrativos (Park, 1990, 1993). A finales de la década de 1990, AQUATOX fue reestructurado y vinculado a las interfaces de Microsoft Windows para ofrecer aún mayor flexibilidad, capacidad de compartimentos adicionales, y facilidad de uso.

• AQUATOX Release 1 se produjo en 2002 y fue la primera versión de la EPA para que se ejecute bajo Windows. • AQUATOX Release 2 se completó en 2003 y en la que participaron más variables de estado y multi-la clase de edad los peces junto con una elegante interfaz de usuario. • AQUATOX Versión 2.1 fue terminado en 2005 e incluía químicos adicionales y opciones de modelización stoichiometry variable entre otras muchas mejoras. AQUATOX Release 2.2 se completó en 2006 y actualizado incluye simulaciones y bases de datos de parámetro junto con pequeñas mejoras de la interfaz. • AQUATOX Release 3 se completó en 2009, e incluye segmentos vinculados, simulaciones de los estuarios, mejoró notablemente las capacidades de salida, y muchas otras mejoras en el modelo. • AQUATOX Versión 3.1 fue terminado en 2012 e incluye un estado estacionario diag�esis modelo para sedimentos, actualiza los datos ICE (toxicidad regresiones), modificado la desnitrificación código y muchas mejoras en la interfaz. • AQUATOX Versión 3.1 plus fue concluido en 2014 e incluye la opción de modelo de limitación de nutrientes en las plantas, basada en interno más que externo concentraciones de nutrientes.

Desembocadura de un río que se caracteriza por tener una forma semejante al corte longitudinal de un embudo, por la influencia de las mareas en la unión de las aguas fluviales con las marítimas

Tabla de Contenidos:    

Introducción 1 AQUATOX ..........................................................................................................: una breve reseña.................................................................................................. 1 Consideraciones sobre la instalación ....................................................................................................... 2 Cargando un estudio ....................................................................................................................... 3

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La ventana principal..................................................................................................................... 3 Salvar un estudio ......................................................................................................................... 5 ¿Qué es "AP" en un archivo? .......................................................................................................... 5 bibliotecas y parámetros en una simulación ................................................................................ 6 Explorar Variables de estado ......................................................................................................... 6 variables de estado ..................................................................................................................... 6 Modificación de la lista de variables de estado .......................................................................................... 7 Las condiciones iniciales y las cargas............................................................................................. 7 Importar y exportar cargamentos........................................................................................ Los 8 parámetros ......................................................................................................................... 14 propiedades químicas y pantalla de datos destino....................................................................... 15 Pantalla de datos de planta............................................................................................................... 19 Pantalla de datos Animal............................................................................................................ Pantalla de datos de 22 especies.......................................................................................................... 27 Edad......................................................................................................... Multi Pantalla pez 27 Especies Anádromas................................................................................................................ 29 Parámetros de sitio...................................................................................................................... 29 La pantalla tipo sitio......................................................................................................... 29 Pantalla de datos Sitio................................................................................................................. 30 remineralización................................................................................................................. 31 Modelado.................................................................................................................. sombra 32 Velocity ............................................................................................................................... 32 una profundidad media ........................................................................................................................ 32

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opciones de estratificación........................................................................................................... 32 Parámetros de configuración .................................................................................................................. 34 Pantalla de salida tasa............................................................................................................ 36 Pantalla de configuración incertidumbre................................................................................................... 36 Pantalla de configuración Control ......................................................................................................... 41 Pantalla de configuración de salida (resultados) seguimiento .............................................................................. 41 confundidos y pantallas de control (que ejecuta el modelo) ............................................................. 41 vs. Control simulaciones perturbado ............ Pantalla de configuración de control ......................................................................................................... 41 Pantalla de configuración de salida (resultados) seguimiento .............................................................................. 41 confundidos y pantallas de control (que ejecuta el modelo) ............................................................. 41 vs. perturbado ...................................................................................... simulaciones de control 42 Pantalla de salida ........................................................................................................................ 42 Visualización de gráficos existentes..................................................................................................... 42 configurando un nuevo gráfico..................................................................................................... 44 Edición de un gráfico existente ................................................................................................... 44 Menú gráfico........................................................................................................................ 46 Pantalla de configuración gráfica........................................................................................................... 48 Pantalla de Estadísticas de salida ..................................................................................................... 52 Ver tabla............................................................................................................. Salida 52 Salida Tabular ................................................................................................... Exportador 52 Visualización de incertidumbre.................................................................................................... Salida 53 Visualización de salida sensibilidad...................................................................................................... 54

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Nuevo en la versión 3.1 -- "Efectos" Diagramas.......................................................................... 55 exportando resultados ................................................................................................................... 56 Borrar resultados ..................................................................................................................... 57 versión 2.2/3.0 de exportar a bases de datos .................................................................................... 57 "Parámetros" desde otro estudio .............................................................................. 57 otros componentes de interfaz ..................................................................................57 utilizando la barra de herramientas................................................................................................................... 57 edición de la barra de herramientas ................................................................................................................. 58 Parámetros de Exportación como texto................................................................................................ 58 Importar datos desde HSPF................................................................................................ WDM 58 El Asistente AQUATOX .......................................................................................................... 60 Descripción Asistente................................................................................................................. 60 Asistente: Pantalla de progreso................................................................................................... 60 Asistente: Pantalla de resumen.................................................................................................. 61 Asistente: Paso 1- tipo de Simulación ....................................................................................... 61 Asistente: Paso 2- Período de simulación..................................................................................... 61 Asistente: Paso 3- nutrientes .................................................................................................. 61 Asistente: Paso 4- Detritus .................................................................................................... 61 Asistente: Paso 5- Plantas....................................................................................................... 62 Asistente: Paso 6- invertebrados............................................................................................ 62 Asistente: Paso 7- Pescado .......................................................................................................... 62 Asistente: Seleccione tipo de compartimiento de pescado(s) .................................................................... 63 asistente: seleccione la clase de peces............................................................................................... 63

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Asistente: Paso 8- Características del sitio.................................................................................. 63 Asistente: Paso 9- Volumen de agua.......................................................................................... 63 Asistente: Paso 10- La temperatura del agua................................................................................ 63 Asistente: Paso 11- La carga eólica......................................................................................... 64 Asistente: Paso 12- Carga ligera ......................................................................................... 64 Asistente: Paso 13- Agua pH................................................................................................ 64 Asistente: Paso 14- Sólidos Inorgánicos ..................................................................................... 64 Asistente: Paso 15 químicos .............................................................................................. 64 Asistente: Paso 16- afluencia cargamentos...................................................................................... 65 Asistente: Paso 17- la precipitación directa................................................................................. 65 Asistente: Paso 18- Point-Source cargamentos .......................................................................... 65 Asistente: Paso 19- cargas Nonpoint-Source......................................................................... 65 Asistente ..................................................................................................... Datos incompletos 65 vertebrados Aquatic-Dependent............................................................................................. 65 lotes ............................................................................................................................ 66 Configuración de la simulación, el único segmento................................................................. ................................................................................................................ 67 Requisitos de datos 67 tipos de sitio .............................................................................................................................. 68 ría ........................................................................................................ Notas de versión 69 comenzando con una simulación suplente...................................................................................... 69 empezando desde cero.............................................................................................................. 70 Volumen de agua opciones de modelización ........................................................................................... 70 añadiendo una variable de estado.......................................................................................................... 70 Adición de un químico.............................................................................................................. 71

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añadiendo una planta .................................................................................................................... 71 agregando un animal................................................................................................................ 71 añadiendo un pescado Multi-Age ..................................................................................................... 72 utilizando modelos de cama de sedimentos y requisitos de datos........................................................... 72 Modelo de cama de sedimentos.............................................................................................. predeterminado 73 TSS..................................................................................................................................... 73 -modelo de arcilla.......................................................................................................... SandSilt 74 Modelo de sedimentos............................................................................................... multicapa 74 Los sedimentos diag�esis............................................................................................... Modelo 75 calibración de modelos ................................................................................................................... 77 Modelo de validación..................................................................................................................... 78 trabajando con una simulación vinculado .........................................................................78 ver y editar vínculos ................................................................................................ 80 Examen de salida enlazado ....................................................................................................... 81 examinar un único segmento ................................................................................................. 82 "Local" y "global" parámetros........................................................................................ 82 exportar todos los gráficos en Word (Vinculado)................................................................................... 82 afluente....................................................................................................... Segmentos de entrada 82 Establecer una simulación vinculado..............................................................................83 nuevos requerimientos de datos para el modo vinculado .................................................................... 83 Utilizando un segmento de plantilla.................................................................................................... Plantilla de Excel 84 capacidad de importación .......................................................................................... 84 Añadir un nuevo segmento.......................................................................................................... 88 La vinculación de ambos segmentos ................................................................................................... 89

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añadiendo "tributario" Insumos .................................................................................................... 89 Configuración de vínculos, Sistemas Complejos............................................................................. 89 consideraciones de equilibrio hídrico............................................................................................... 90 estratificación en un sistema enlazado ............................................................................................ 90 tutoriales Tutorial sencillo .................................................................................................................................................. ........................................................................................92 92 Tutorial-- Paso 1: eliminar y agregar una planta .................................................................. 92 Tutorial-- Paso 2: Establecer una condición inicial..................................................................... 92 Tutorial-- Paso 3: Parámetros de visualización............................................................................... 93 Tutorial-- Paso 4: Visualización Toxicant cargamentos.................................................................... 96 Tutorial-- Paso 5: ejecutar la simulación ......................................................................... 97 Tutorial-- Paso 6: Ver resultado ...................................................................................... 97 Tutorial....................................................................................................................... Stream 97 Tutorial Stream-- Paso 1: Seleccionar un estudio existente como plantilla ........ 97 Tutorial Stream-- Paso 2: Modificar el estudio con el Asistente de AQUATOX............. 97 Tutorial Stream-- Paso 3: Estudio Adicional modificaciones y ejecutando ........... 99 Tutorial Stream-- Paso 4: Examinar el resultado del modelo e Importar datos externos ........... 100 referencias.............................................................................................................101

aun que

Las variables de estado Las variables de estado son los componentes del ecosistema que son simuladas. Estos incluyen sustancias tóxicas, nutrientes orgánicos y gases disueltos, organismo y detrital compartimentos y sus asociados de sustancias tóxicas y otras variables tradicionalmente consideradas como variables de conducción, tales como el agua corriente, la temperatura, el pH, la luz y el viento. AQUATOX es un modelo poderoso, ya que se pueden agregar o eliminar variables de estado. Incluso es posible eliminar todos los componentes bióticos con el fin de modelar un depósito u otro sistema estéril. En general, el menor número de variables de estado, mejor. En particular, las variables de estado innecesarios ralentizan la simulación y crear requisitos adicionales para la verificación. Esto es especialmente cierto en el caso de los arroyos, los cuales tienden a ser más dinámicos y por lo tanto más lento para simular. Sin embargo, a menudo es deseable un modelo de web de comida en lugar de una cadena alimentaria, por ejemplo, para examinar la posibilidad de menos tolerantes a los organismos están siendo reemplazados por organismos más tolerantes como las perturbaciones ambientales ocurren. La elección de qué variables de estado modelo depende en gran medida de los efectos de la aplicación de modelado y la disponibilidad de datos relativos a las variables de estado.

La ventana principal La ventana principal incluye el nombre del estudio, la lista de variables de estado utilizadas, y los botones para elegir distintas operaciones. En la parte superior de la pantalla es una barra de herramientas editable. Deje que pase el ratón sobre cada botón para conseguir una "sugerencia" que describe la función de cada botón de la barra de herramientas. El nombre de estudio pueden ser editados; es distinto del nombre del archivo que ha cargado y que aparece en la parte superior de la pantalla. El estudio nombre es usado como un título en producción gráfica, así que es mejor capitalizados. Modificación de la lista de variables de estado Para eliminar un estado variable, seleccione la variable que desea eliminar de la lista de variables de estado (en la pantalla de apertura después de abrir un archivo APS) haciendo clic sobre ella. Para seleccionar varias variables de estado, mantenga presionada la tecla Control mientras hace clic en más de una variable en la lista. A continuación, haga clic en el botón Eliminar y confirme la eliminación. Hay varias variables de estado (tales como nutrientes) que son básicos para una simulación AQUATOX, y que por lo tanto no pueden ser eliminados. Para agregar una variable de estado, haga clic en el botón Agregar y elija la variable que desea agregar en el cuadro de diálogo que aparece. Tenga en cuenta que los nombres de los grupos taxonómicos y ecologic gremios en la pantalla principal del estudio son seguidos por los nombres de los grupos específicos en los soportes. Después de hacer clic en el botón Agregar, primero se le

pedirá que elija el grupo taxonómico, ecológico o químico guild, compartimiento que desee agregar. A continuación, se le pedirá que cargue el producto químico o especies de parámetros específicos de la biblioteca adecuada. También puede modificar la lista de variables de estado utilizando el Asistente de AQUATOX. Después de las variables de estado de animales o vegetales se han agregado o quitado un paso crítico es ver las interacciones tróficas para la simulación para garantizar que la red alimentaria resultante es razonable. AQUATOX tiene interacciones tróficas predeterminada dentro de cada organismo, pero no sabiendo qué organismos van a ser incluidos en cada simulación, usualmente requieren modificación. La mejor manera de acceder a las interacciones tróficas está seleccionando "Editar interacciones tróficas" bajo el menú "de estudio", o haciendo clic en "Matriz trófico", que es un botón encontrado dentro de la variable de estado Animal cargas pantallas.

Los parámetros del emplazamiento Esta pantalla muestra todos los parámetros relevantes para el sitio. Para acceder a esta pantalla, haga clic en el botón "Sitio" en la ventana principal. El tipo de sitio Pantalla Esta pantalla permite al usuario seleccionar qué tipo de sitio está siendo simulado. Seis tipos de sitio están disponibles: estanque, lago, río o arroyo (Creek), depósito, gabinete (experimental), y el estuario. Por charcos de agua (estanques, lagos y embalses) tipo de sitio no es actualmente un parámetro sensible (estos tipos de sitio pueden ser utilizados indistintamente). Seleccionar el modelo de un "stream" tiene los siguientes efectos: • La arena-limo-arcilla modelo está habilitado; • coeficiente de Manning puede ser usada como modelo para el volumen de agua; • dinámicas de estratificación de temperatura está desactivado; • perifiton decapar y limitación de velocidad para las plantas es una función de la velocidad del agua. Seleccionando "Estuario" produce una sal-modelo de cuña y estratificación permanente. Para una versión vinculada, un séptimo tipo de sitio está disponible, que es un afluente "Entrada". variables de estado no son resueltos dentro de este tipo de segmento; antes bien, las cargas de nutrientes, materia orgánica, y la biota a este tipo de segmento se cargan desde el segmento directamente en el modelo del sistema. Además, un usuario puede editar los datos subyacentes de un sitio, la remineralización parámetros, o estratificación opciones desde esta pantalla, o cargar el sitio predeterminado o remineralización datos de bibliotecas. Los parámetros que pueden editarse en esta pantalla en una serie de tiempo o de manera constante se accede mediante el botón "Mostrar una profundidad media /evaporación" y "Mostrar / velocidad de sombreado" botón situado en la parte inferior de la scrfeen:

• "fracción del sitio que está sombreada." Ver el modelismo sombra. • "La velocidad de agua." Ver la velocidad. • "media profundidad." Ver a una profundidad media. • La evaporación de agua en metros cúbicos por día. Si esta opción está seleccionada, la serie entonces la constante evaporación datos en el sitio de "subyacente" de datos no es relevante. Pantalla de datos del sitio Cada sitio puede ser caracterizado por un número relativamente pequeño de constantes del sitio. Estas pueden verse y editarse haciendo clic en Editar datos subyacentes en la ventana Datos del Sitio, o pueden ser cargadas desde la biblioteca. Hay cierta redundancia en ese volumen, superficie y una profundidad promedio de todos deben ser especificados. Sobre la base de la media y la profundidad máxima, la batimetría del sitio se calcula (ver la ecuación 8 en la documentación técnica). Es un estado de volumen variable y pueden ser calculados en una variedad de formas (accesible a través de la pantalla de carga de volumen); sin embargo, una opción es establecer que permanezca constante mediante el valor proporcionado en el sitio de la pantalla. El Max. La longitud es la distancia, usualmente el eje largo, a través del cual se puede producir la acumulación de onda; determina la profundidad de mezcla en sistemas estratificado. Esto también puede afectar el tiempo de retención del fitoplancton en el que fluye de los sistemas, así como el cálculo de área de sección transversal para cálculos de velocidad. Los parámetros de temperatura hypolimnetic epilimnetic y sólo se utilizan si el usuario ha seleccionado "Usar gama media anual y las cargas" en la pantalla de temperatura. Si el usuario ha seleccionado para utilizar esta forma de calcular las cargas y, a continuación, ambos parámetros de temperatura hypolimnetic epilimnetic y tiene que estar especificado en la pantalla de datos del sitio, incluso en el caso de arroyos y lagunas, donde se pueden establecer la igualdad. Asimismo, en la pantalla de luz, si un usuario ha seleccionado "Usar y gama media anual de cargas", que el usuario debe proporcionar datos sobre el promedio de la luz y la luz de medio rango en la pantalla de datos del sitio, a partir del cual se calculan las fluctuaciones estacionales. Estas no son calculadas a partir de la latitud debido a las diferencias locales y regionales en la elevación, cubierta de nubes, o continental y marítima de las condiciones climáticas. Latitude es usado para calcular las variaciones estacionales en la duración del día, aunque esto puede ser anulado en la pantalla de la luz. Esta anulación puede ser útil para simulaciones de laboratorio. La altitud se utiliza en el cálculo de la saturación de oxígeno. Recinto amurallado se utiliza para gabinetes de experimentación y sólo afecta a un sitio la morfometría. (específicamente, aumenta la fracción del área del sitio dentro de la zona eufótica.) por ciento previsto arraigo es la condición inicial por ciento arraigo para un sitio. Este valor se utiliza para calcular los efectos cuando los organismos son sensibles a la inmersión, calculado en función de los SAT. Consulte la "intersticial sedimentos" parte de la sección 4.3 de la documentación técnica. El volumen mínimo Frac. multiplicado por el volumen de condición inicial para un sitio representa el volumen mínimo que un cuerpo de agua puede alcanzar dentro de la simulación. Si el volumen de agua cae.

Por debajo de este nivel, la modelización numérica de las variables de estado se detiene y la simulación avanza hasta el siguiente período de tiempo cuando el volumen de agua se calcula por encima del nivel mínimo. Hacia la parte inferior de la pantalla del sitio son los parámetros para la función de retención de fitoplancton. El fitoplancton y zooplancton se lave rápidamente de un corto alcance, pero podría ser capaz de crecer a lo largo de un extenso alcance de un río, incluidos sus afluentes. Para resolver este problema, AQUATOX toma en cuenta la "Longitud total" del río está simulada, en contraposición a lo largo del río y alcanzar, o "SiteLength" de manera que el fitoplancton y zooplancton anterior de producción puede ser estimada. La suposición es que las condiciones son similares a los upstream en el llegar a ser modelados. Para estuarios, una serie de parámetros el rango de mareas es requerido (amplitudes y épocas). Estos son usados para calcular el rango de mareas promedio diario para el sitio, lo cual afecta la profundidad promedio de la cuña de sal en ese día. Estos parámetros están generalmente disponibles para descarga desde bases de datos de la NOAA. Si un objeto Stream está siendo simulados (fijado en el tipo de sitio en el sitio del panel de la pantalla) de secuencias de datos situado en la parte superior derecha está habilitado. Al hacer clic en este botón, se muestra una serie de parámetros de flujo importante sobre morfometría del sitio, hábitats representados, y parámetros opcionales para la arena-limo-arcilla modelo de sedimentos. Para maximizar la comprensión, los parámetros en la interfaz de usuario de pantalla se describen con varias palabras en inglés más que simbólicamente. Apéndice B del AQUATOX documentación técnica contiene una descripción completa de cada uno de los parámetros que se muestran aquí bajo "in situ " los datos subyacentes, así como su forma de remisión en las ecuaciones de la documentación técnica (a menudo un nombre de variable más cortos). De esta forma, un usuario puede utilizar este apéndice como una referencia para la búsqueda de la documentación técnica y encontrar todas las ecuaciones en que cada parámetro se utiliza. Los usuarios avanzados también pueden encontrar fácilmente los parámetros en el código fuente como AQUATOX "interna" de nombres de variable también están listados en el apéndice B.

Pond: lago pequeño – estanque – charco Lake: lago Stream : pequeño rio – riachuelo Reservoir : embalse - presa Enclosure: Estuary

AQUAtox, modelo de simulación, predicción de destino, los sistemas acuáticos, el efecto sobre el ecosistema, evaluaciones de riesgo ecológico, ecosistema acuático