Felipe Correa Díaz MECANISMO DE EVALUACIÓN Y BIORREMEDIACIÓN ANTE UN ACCIDENTE DE AGUAS...
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Felipe Correa Díaz
MECANISMO DE EVALUACIÓN Y BIORREMEDIACIÓN ANTE UN ACCIDENTE DE AGUAS RESIDUALES
URBANAS EN UNA LAGUNA COSTERA
Descripción del ProblemaDescripción del Problema
Descarga accidental de aguas residuales contaminan con materia orgánica, metales y organismos patógenos.
La materia orgánica se degrada y consume oxígeno en la columna de agua: MO+O2- CO2+ H2O+ NO3+ SO4+PO3
La condición anaerobia promueve degradación por bacterias reductoras que generan gases de olor desagradable y tóxicos. Se reduce el pH.
MO = CO2 + NH3 + H2S + CH4
El exceso de nutrientes promueve el desarrollo masivo de micro y macroalgas que incrementan la turbidez, reducen fotositesis y al morir consumen oxigeno y merman la flora y fauna del ecosistema.
OBJETIVO
Evaluar el impacto del derrame sobre el ecosistema para incorporar medidas viables de
biorremediación.
CONTENIDO
Antecedentes técnicos.
Metodología.Diagnóstico de la contaminación.
Acciones estratégicas, biorremediación
Ingresos externos de nutrientes y
susceptibilidadIngresos externos de nutrientes y
susceptibilidad
Síntomas
primariosSíntomas
primarios
Síntomas
secundariosSíntomas
secundarios
Disminución de
disponibilidad de
luz
Disminución de
disponibilidad de
luz
Pérdida de
vegetación
acuática
sumergida
Pérdida de
vegetación
acuática
sumergida
Nitrógeno y
fósforoNitrógeno y
fósforo
Influencia de
procesos físicos
y biológicos (p.
e. ingreso de
agua dulce,
tiempo de
residencia,
procesos de
circulación, etc.)
Influencia de
procesos físicos
y biológicos (p.
e. ingreso de
agua dulce,
tiempo de
residencia,
procesos de
circulación, etc.)
Cambios en la
dominancia de
especies de
fitoplancton
Cambios en la
dominancia de
especies de
fitoplancton
Crecimiento
poblacional de
especies de
fitoplancton
tóxicas
Crecimiento
poblacional de
especies de
fitoplancton
tóxicas
Incremento de
producción
orgánica
Incremento de
producción
orgánica
Disminución
de oxígeno
disuelto
Disminución
de oxígeno
disuelto
Efectos adversos
potenciales.
• Actividades afectadas
Efectos adversos
potenciales.
• Actividades afectadas
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Incremento de algas tóxicas
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
Problemas de salud pública
• Natación
• Turismo
Incremento de algas tóxicas
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
Problemas de salud pública
• Natación
• Turismo
Mortalidad de peces
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Valores estéticos
• Turismo
Mortalidad de peces
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Valores estéticos
• Turismo
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Olores desagradables
• Valores estéticos
• Turismo
Olores desagradables
• Valores estéticos
• Turismo
Ingresos externos de nutrientes y
susceptibilidadIngresos externos de nutrientes y
susceptibilidad
Síntomas
primariosSíntomas
primarios
Síntomas
secundariosSíntomas
secundarios
Disminución de
disponibilidad de
luz
Disminución de
disponibilidad de
luz
Pérdida de
vegetación
acuática
sumergida
Pérdida de
vegetación
acuática
sumergida
Nitrógeno y
fósforoNitrógeno y
fósforo
Influencia de
procesos físicos
y biológicos (p.
e. ingreso de
agua dulce,
tiempo de
residencia,
procesos de
circulación, etc.)
Influencia de
procesos físicos
y biológicos (p.
e. ingreso de
agua dulce,
tiempo de
residencia,
procesos de
circulación, etc.)
Cambios en la
dominancia de
especies de
fitoplancton
Cambios en la
dominancia de
especies de
fitoplancton
Crecimiento
poblacional de
especies de
fitoplancton
tóxicas
Crecimiento
poblacional de
especies de
fitoplancton
tóxicas
Incremento de
producción
orgánica
Incremento de
producción
orgánica
Disminución
de oxígeno
disuelto
Disminución
de oxígeno
disuelto
Efectos adversos
potenciales.
• Actividades afectadas
Efectos adversos
potenciales.
• Actividades afectadas
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Incremento de algas tóxicas
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
Problemas de salud pública
• Natación
• Turismo
Incremento de algas tóxicas
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
Problemas de salud pública
• Natación
• Turismo
Mortalidad de peces
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Valores estéticos
• Turismo
Mortalidad de peces
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Valores estéticos
• Turismo
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Pérdidad de hábitats
• Pesca comercial
• Pesca recreativa
• Turismo
Olores desagradables
• Valores estéticos
• Turismo
Olores desagradables
• Valores estéticos
• Turismo
EFECTOS DE LA SOBRECARGA DE NUTRIENTES
METODOLOGÍA
IDENTIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS EN EL ENTORNO.
.
Directivas y reglamentosLocalización y batimetria
Hidrología,
Uso de Suelo
Referencias de la misma zona o casos similares
Manejo de listas y evaluacion del impacto
CONSECUSIÓN DE LOS ESTÁNDARES DE CANTIDAD/CALIDAD DEL AGUA, LEYES Y REGLAMENTOS.
Contacto con agencias gubernamentales para fijar parametros de regulación y objetivos contra degradación, corrección, preservación de ecosistemas acuaticos y belleza del paisaje
Considerar que NOM-001-ECOL-1996 presenta inconsistencias:
No considera la diversidad de cuerpos de agua costeros y sus diferencias en dimensiones y vulnerabilidad a los impactos de aguas residuales.
Considera tres tipos de agua costeras: 1) explotación pesquera, navegación y otros usos, 2) recreación y 3) estuarios. En los primeros dos, el N total y P total no aplican.
No se incluye el amonio como parte del N total.
No se dimensionan los gastos de las aguas residuales, ni los volumenes, y características de los cuerpos de agua costeros receptores.
Da oportunidad a los usuarios de cumplir con los parámetros de calidad del agua hasta el 2010.
PREDICCIÓN DE LOS IMPACTOS
Modelos de balance de masas
RiSiPiCiCsKiQiCiWiQjCjCiCjLi
EiAi
dt
dCiVi
)(
Modelos de celdas (box model)
Vi= volumen de la celdilla I
Ci= Concentración de oxigeno en la celdilla i
t= tiempo.
Ei= Coeficiente de dispersión en la frontera de la celdilla.
Ai= Superficie de contacto entre la celdilla i y la j
Li= Distancia entre los centros de la celdilla i y j
Cj= Concentración de oxigeno en la celdilla j.
Ci= Concentración de oxigeno en la celdilla i
Qj= Caudal que entra a la celda j.
Wi= Carga de oxigeno tributario en la celdilla i.
Qi= Caudal de salida en la celdilla i
Ki= Coeficiente de intercambio de oxigeno atmosférico en la celdilla i.
Pi= Producción fotosintética de oxígeno en la celdilla i.
Si= Respiración del sedimento en la celdilla i.
Ri= Respiración de la columna de agua en la celdilla i.
PREDICCIÓN DE LOS IMPACTOS
BIOENSAYOS CON ESPECIES QUE TIENEN CAPACIDAD DE ACUMULAR CONSTITUYENTES
VALORACIÓN DEL SIGNIFICADO DE LOS IMPACTOS
•Cambio de la calidad de agua
Aplicación de estándares de aguas superficiales y residuales
•Biodiversidad
Aplicación de opinion profesional sobre los significados de impacto a los habitats
Especies y cadena alimenticia
Capacidad de sostenimiento y resistencia de la flora y fauna
Cambios en la población
ELIMINAR FUENTE DE DESCARGA
BIORREMEDIACIÓN POR BIOESTIMULACIÓN, ADICIÓN DE CAL [Ca(OH)2]
Mantiene el pH a 8.5, inhibe desarrollo masivo de microalgas formadoras de mareas roja.
Promueve degradación aerobia, inhibe bacterias sulforeductoras.
Estabiliza sales nutritivas y metales por formación de compuestos insolubles quimicamente estables y permanecen en el sedimento sin lixiviarse.
Reduce la eutroficación.
BIORREMEDIACIÓN POR ADICIÓN DE MICROORGANISMOS EXTERNOS
Promueven la biotransformación de sustancias peligrosas en sustancias
menos tóxicas o inocuas.
IDENTIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS Y MEDIDAS CORRECTORAS
BIORREMEDIACIÓN