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

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Felipe Correa Díaz

MECANISMO DE EVALUACIÓN Y BIORREMEDIACIÓN ANTE UN ACCIDENTE DE AGUAS RESIDUALES

URBANAS EN UNA LAGUNA COSTERA

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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.

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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

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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

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METODOLOGÍA

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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

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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.

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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.

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PREDICCIÓN DE LOS IMPACTOS

BIOENSAYOS CON ESPECIES QUE TIENEN CAPACIDAD DE ACUMULAR CONSTITUYENTES

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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

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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