Calidad del Agua en Río Oglio y Lago Iseo: Estudio de Caso | Monografías, Ensayos de Hidráulica

Framework for surface water quality management on a river basin scale:

Case study of Lake Iseo, Northern Italy

De acuerdo con información recopilada por la Unesco: “La contaminación del agua sigue

creciendo a nivel mundial; prácticamente todas las actividades productoras de bienes generan

contaminantes como subproductos no deseados. Entre los contaminantes más importantes del

agua creados por las actividades humanas se encuentran microbios patógenos, nutrientes,

sustancias que consumen el oxígeno del agua, metales pesados y materia orgánica persistente, así

como sedimentos en suspensión y pesticidas, los cuales, en su mayoría, provienen de fuentes

difusas (no localizadas). El calor, que eleva la temperatura de las aguas receptoras de vertidos

también puede ser considerado un contaminante. Generalmente, los contaminantes son la causa

más importante de la pérdida de calidad del agua en todo el mundo. De manera global, el

problema más común con respecto a la calidad del agua es la eutrofización, resultado de grandes

cantidades de nutrientes (principalmente fósforo y nitrógeno), que deteriora considerablemente

los usos benéficos del agua. Las necesidades previstas en la producción de alimentos, junto con

el aumento de los afluentes de aguas residuales asociados al crecimiento de la población en los

próximos tres decenios, hacen prever un incremento del 10%-15% en la carga de nitrógeno que

aportan los ríos a los ecosistemas costeros, continuando con la tendencia observada entre 1970 y

1995. Mas del 80% de las aguas residuales en los países en vías de desarrollo se descarga sin

tratamiento, contaminando ríos, lagos y zonas costeras.” (http://www.unesco.org/new/es/natural-

sciences/environment/water/wwap/facts-and-figures/all-facts-wwdr3/fact-15-water-pollution/)

Frente a esta realidad tenemos un gran desafío que implica proponer alternativas de solución

viables para la protección y calidad de las fuentes hídricas, ya que es una problemática tan

extensa al rededor de todo mundo, muchas de las las especies acuáticas tanto de plantas como

animales en ríos, lagos, mares, etc, se reducen considerablemente llegando algunas a la extinción

o la modificación de su estructura física o química.

Aunque son muchos los contaminantes dañinos presentes en el agua, el objetivo de esta

investigación se centra específicamente en establecer la presencia de Fosforo total presente en

estos sistemas fluviales (río Oglio y el lago Iseo); identificando las fuentes domésticas e

industriales directas que aportan fósforo total en la cuenca y sus aguas superficiales y estudiar la

viabilidad para restaurar los sistemas a su estado natural del año previo.

“LA CONTAMINACIÓN POR NUTRIENTES: NITROGENO Y FOSFORO.

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Framework for surface water quality management on a river basin scale:

Case study of Lake Iseo, Northern Italy

De acuerdo con información recopilada por la Unesco: “La contaminación del agua sigue creciendo a nivel mundial; prácticamente todas las actividades productoras de bienes generan contaminantes como subproductos no deseados. Entre los contaminantes más importantes del agua creados por las actividades humanas se encuentran microbios patógenos, nutrientes, sustancias que consumen el oxígeno del agua, metales pesados y materia orgánica persistente, así como sedimentos en suspensión y pesticidas, los cuales, en su mayoría, provienen de fuentes difusas (no localizadas). El calor, que eleva la temperatura de las aguas receptoras de vertidos también puede ser considerado un contaminante. Generalmente, los contaminantes son la causa más importante de la pérdida de calidad del agua en todo el mundo. De manera global, el problema más común con respecto a la calidad del agua es la eutrofización, resultado de grandes cantidades de nutrientes (principalmente fósforo y nitrógeno), que deteriora considerablemente los usos benéficos del agua. Las necesidades previstas en la producción de alimentos, junto con el aumento de los afluentes de aguas residuales asociados al crecimiento de la población en los próximos tres decenios, hacen prever un incremento del 10%-15% en la carga de nitrógeno que aportan los ríos a los ecosistemas costeros, continuando con la tendencia observada entre 1970 y

Mas del 80% de las aguas residuales en los países en vías de desarrollo se descarga sin tratamiento, contaminando ríos, lagos y zonas costeras.” (http://www.unesco.org/new/es/natural- sciences/environment/water/wwap/facts-and-figures/all-facts-wwdr3/fact-15-water-pollution/) Frente a esta realidad tenemos un gran desafío que implica proponer alternativas de solución viables para la protección y calidad de las fuentes hídricas, ya que es una problemática tan extensa al rededor de todo mundo, muchas de las las especies acuáticas tanto de plantas como animales en ríos, lagos, mares, etc, se reducen considerablemente llegando algunas a la extinción o la modificación de su estructura física o química. Aunque son muchos los contaminantes dañinos presentes en el agua, el objetivo de esta investigación se centra específicamente en establecer la presencia de Fosforo total presente en estos sistemas fluviales (río Oglio y el lago Iseo); identificando las fuentes domésticas e industriales directas que aportan fósforo total en la cuenca y sus aguas superficiales y estudiar la viabilidad para restaurar los sistemas a su estado natural del año previo. “LA CONTAMINACIÓN POR NUTRIENTES: NITROGENO Y FOSFORO.

La contaminación por nutrientes es el resultado de su exceso en el aire, agua y suelo. El Nitrógeno es el elemento más abundante en el aire y junto al fósforo constituyen los nutrientes naturales presentes en los ecosistemas acuáticos; ayudando al crecimiento de algas y plantas, que brindan alimento y un hábitat a peces, moluscos y otros organismos. Sin embargo, cuando demasiado nitrógeno y fósforo ingresan a un medio, generalmente provenientes de diversas actividades humanas el aire, el agua y el suelo pueden contaminarse. Las fuentes principales de contaminación por nutrientes son: Agricultura, Aguas pluviales, Aguas residuales, Combustibles fósiles, Los fertilizantes. …. Contaminación en agua El exceso de nitrógeno y fósforo en el agua hace que Algas crezcan rápido. Estas proliferaciones son llamadas florecimientos. Su aumento significativo deteriora la calidad del agua, los alimentos, los hábitats, y reduce el oxígeno que los peces y otras especies acuáticas necesitan para vivir. Además, las floraciones de algas y la vegetación enraizada deterioraron los usos recreativos. El agua subterránea, los lagos y ríos son fuentes de abastecimiento de agua potable, puede ser nociva si está contaminado por nutrientes, incluso si la contaminación es leve y pueden aumentar drásticamente los costos de tratamiento. El nitrato, un compuesto que se encuentra en los fertilizantes, a menudo contamina el agua potable en las zonas agrícolas. Una persona podría enfermarse si entra en contacto o bebe agua contaminada por florecimientos de algas, consume pescado o moluscos contaminados, ya que producen cantidades elevadas de toxinas y crecimiento bacteriano, que pueden causar serios problemas de salud incluyendo: Erupciones, enfermedades estomacales o hepáticas, problemas respiratorios, afecciones neurológicas… Estos subproductos se han relacionado con los riesgos para la salud reproductiva y de desarrollo, e incluso con el cáncer.” (Lic. Morena de Cárcamo, LAB-FUSADES, 2017) En cuanto a la realización del estudio de caso, se escogieron: Lago Iseo “El lago Iseo es el cuarto lago más grande de Lombardía, que se encuentra en el noroeste de Italia y se extiende desde los Alpes hasta la llanura del río Po. Su cuenca tiene una superficie total de 1736 km2 (de los cuales, 60.9 km2 es el lago sur face). Debido a su morfología e hidrología, la cuenca del lago Iseo se puede considerar como representativa de una cuenca típica del lago de Lombardía. Según el Plan Regional de Limpieza de Agua, los 11 sistemas fluviales principales, incluido Canal Italsider, en la cuenca del Lago Iseo, y el río de salida, están clasificados como “I" según el sistema italiano de clasificación de la calidad del agua, lo que indica que están altamente contaminados. Las cargas de fósforo y nitrógeno transportadas al lago Iseo por los ríos de entrada son de 103 y 4316 años-1, respectivamente, y se originan en gran parte en el Valle Camonica a través del río Oglio y el Canal Italsider. El valor promedio anual de fósforo total para el Lago Iseo es de 56 mg m – 3; en aguas profundas (por debajo de 50 m de profundidad), se calculó un valor promedio ponderado de 83 mg m-3, con diferencias significativas observadas entre las estaciones de muestreo. El lago fue clasificado recientemente como eutrófico y los macrófitos prosperan en los márgenes del lago” (Premazzi et al. 1998).

Se hizo la selección de dos modelos para este estudio; la selección de estos se basó en la disponibilidad, precisión de los datos, el destino de las cargas de fósforo total que ingresan a los cuerpos de agua superficiales, la facilidad de uso, entre otras. Para el caso del río Oglio, se seleccionó el modelo DESERT y para el lago Iseo, se seleccionó el sistema de modelado de lago EVOLA. “El sistema de modelado DESERT se ha diseñado para que, aunque sus requisitos de datos de entrada sean menos intensivos que otros modelos de capacidades similares, también permita una gran cantidad de datos de entrada en caso de que estén disponibles. Las fuentes de contaminación tanto puntuales como no puntuales se pueden representar en el modelo DESERT. Además, los afluentes se pueden tratar como cargas puntuales o ríos. DESERT también tiene un procedimiento para la calibración y optimización de modelos. DESERT utiliza una metodología de programación dinámica para identificar estrategias óptimas de control de la calidad del agua, como la asignación de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) o un tratamiento sujeto a restricciones económicas, de efluentes y de calidad del agua. ….. El modelo hidrodinámico del lago EVOLA describe la estructura física del lago, en particular la estratificación térmica y su efecto en los intercambios de masas, y permite la evaluación de ciertos parámetros pertinentes del lago (por ejemplo, el coeficiente de difusión efectiva, el agua efectiva). tiempo de residencia). El modelo ecológico simula y describe la evolución de las principales variables químicas y biológicas del lago. También permite la determinación de parámetros de eutrofización específicos y la simulación de los efectos de las intervenciones de restauración alternativas en el lago.” (Lakes & Reservoirs: Research and Management 2001 6 : 103–115) En conclusión tanto el modelo Desert y el Evola, se utilizaron para simular deferentes escenarios y así compara su efectividad en la solución del problema ( reducir las cargas totales de fósforo de fuentes puntuales que ingresan al lago Iseo y restaurar el lago tan cerca como sea posible) y se pudo evidenciar que son sistemas muy útiles para comparar los cambios que ha sufrido una cuenca hidrográfica a lo largo de los años y así reducir contaminantes y tomar medidas para su posible recuperación; la aplicación del modelo Desert a el rio Oglio demuestra produce las mayores reducciones en las concentraciones simuladas de fósforo total a lo largo del río Oglio y en su desembocadura, sin embargo los costos económicos estimados asociados con el beneficio son significativamente mayores ya que requiere la implementación de nueva infraestructura hidráulica, mientras que la aplicación del modelo Evola al lago Iseo muestra que con una reducción del 30% aplicada a la carga de fósforo total externa anual siendo esta es la máxima y mejor reducción que se puede lograr dentro de la escala de tiempo dada (año).

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