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MECANISMO DE EVALUACIÓN Y BIORREMEDIACIÓN ANTE UN ACCIDENTE DE AGUAS RESIDUALES URBANAS EN UNA LAGUNA COSTERA Felipe Correa Díaz Descripción 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 EFECTOS DE LA SOBRECARGA DE NUTRIENTES Ingresosexternos externosde denutrientes nutrientesy y Ingresos susceptibilidad susceptibilidad Síntomas Síntomas primarios primarios Síntomas Síntomas secundarios secundarios Efectosadversos adversos Efectos potenciales. potenciales. Actividades afectadas • • Actividades afectadas Pérdidadde dehábitats hábitats Pérdidad Disminuciónde de Disminución disponibilidad de disponibilidad de luz luz Pérdidade de Pérdida vegetación vegetación Pesca comercial • •Pesca comercial acuática acuática sumergida sumergida Pesca recreativa • •Pesca recreativa Turismo • •Turismo Incrementode dealgas algastóxicas tóxicas Incremento Pesca comercial • •Pesca comercial Pesca recreativa • •Pesca recreativa Problemasde desalud saludpública pública Problemas Influenciade de Influencia procesos físicos procesos físicos Nitrógenoy y Nitrógeno fósforo fósforo biológicos(p. (p. y ybiológicos e. ingreso de e. ingreso de aguadulce, dulce, agua tiempode de tiempo residencia, residencia, procesos de procesos de Natación • •Natación Cambiosen enlala Cambios dominanciade de dominancia especiesde de especies fitoplancton fitoplancton Crecimiento Crecimiento poblacionalde de poblacional especiesde de especies fitoplancton fitoplancton tóxicas tóxicas Turismo • •Turismo Mortalidadde depeces peces Mortalidad Pesca comercial • •Pesca comercial circulación,etc.) etc.) circulación, Pesca recreativa • •Pesca recreativa Valores estéticos • •Valores estéticos Turismo • •Turismo Pérdidadde dehábitats hábitats Pérdidad Incrementode de Incremento producción producción orgánica orgánica Disminución Disminución deoxígeno oxígeno de disuelto disuelto Pesca comercial • •Pesca comercial Pesca recreativa • •Pesca recreativa Turismo • •Turismo Oloresdesagradables desagradables Olores Valores estéticos • •Valores estéticos Turismo • •Turismo METODOLOGÍA IDENTIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS EN EL ENTORNO. Directivas y reglamentos 508000 512000 516000 520000 3094500 3094500 Localización y batimetria Hidrología, Profundidad (m) ESTERO EL RANCHO EMPALME 0-2 Uso de Suelo 2-4 4-6 6-8 3090500 3090500 8-10 10-12 12-14 LA LAGUNA > 14 Manejo de listas y evaluacion del impacto ESTERO EL COCHORIT GUAYMAS PLAYA DE 3086500 LOS DOLORES BOCA . Isla Pájaros 3082500 m N ESCALA GRÁFICA 1000m 500 0 1 508000 m E 512000 516000 2 3km 520000 3082500 3086500 BAHÍA DE GUAYMAS Referencias de la misma zona o casos similares 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 Vi Modelos de celdas (box model) dCi EiAi Cj Ci QjCj Wi QiCi Ki(Cs Ci) Pi Si Ri dt Li 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 IDENTIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS Y MEDIDAS CORRECTORAS BIORREMEDIACIÓN 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.