NAI: 414
Línea de Acción: Biodiversidad de los humedales.
Semana: 05
Tema Eje: Biodiversidad marina y costera.
Región: Chimbote
Actividad: Año internacional de la biodiversidad biológica.
Categoría: Manejo ambiental
Titulo: Empelo de humedales artificial para disminuir la contaminación del agua.
Objetivo: Emplear los humedales artificiales para disminuir la contaminación del agua producido por vertimiento domesticos, industriales, pesquera, etc en la bahía de Ferrol (Chimbote)
Variables:
Independiente: Empleo de los humedales artificiales.
Dependiente: Disminución de la contaminación del agua en la bahía de Ferrol.
Hipótesis: Si se empleara los humedales artificiales en el la bahía de Ferrol (Chimborte) se disminuirá la contaminación de sus aguas costeras producido por vertimientos domesticos, industriales, etc.
Resumen: La especie más común en las zonas costeras es el phyla , casi todos se encuentran en el medio ambiente marino; no encontrándose 20 de estos phyla en ninguna otra parte. El Departamento de Pesca de la FAO conserva la información aportada por los países sobre el uso de esta biodiversidad para la alimentación, la generación de ingresos económicos, y los distintos modos de vida. Existen más de 20 000 especies de peces de las cuales el 10 por ciento son directamente explotadas por la pesca. A pesar de su comparativamente menor número de especies, los mamíferos marinos son un componente importante de la biodiversidad acuática. Las aguas costeras y marinas produjeron, durante el año 2000, 86 millones de toneladas métricas de marisco a través de la recolección de más de 1 000 taxones marinos en capturas pesqueras; el cultivo de más de 215 taxones de peces, moluscos y crustáceos produjo 14,1 millones de toneladas métricas, mientras que la producción de kelp (algas pardas), algas y otras plantas acuáticas aportó 11,3 millones de toneladas métricas adicionales. Muchas especies marinas y costeras tienen un gran valor económico, como el atún, la langosta, el cangrejo, el camarón y el abalone, así como muchos productos especiales como el fugu (pez globo potencialmente mortal, considerado un manjar en algunas partes de Asia), surimi (extracto puro de proteínas de pescado), harinas de pescado y aceites. Estas especies y productos permiten generar divisas y oportunidades económicas en muchas áreas. La recolección de especies pelágicas pequeñas y de rápido crecimiento, como las sardinas y anchoas, proporciona grandes cantidades de proteína animal barata y de alta calidad que es ampliamente usada en la formulación de piensos para acuicultura y agricultura. Un componente importante de la biodiversidad es el de los mamíferos marinos los cuales, dependiendo de las áreas o las culturas, tienen un alto valor como recurso económico, tanto para ser explotados sosteniblemente, como para ser preservados en sus propios derechos o como especies emblemáticas (turismo).
La relación con el tema eje es que la zona costera de Chimbote esta siendo contaminada gravemente por las fabricas que están en el lugar, el vertimiento de estas fabricas e industrias esta acabando con la biodiversidad de especies marianas del lugar. La relación con la actividad es que la contaminación que esta sucediendo en Chimbote esta disminuyendo gravemente la biodiversidad marina y contaminando a los pobladores.
El objetivo de este trabajo es que por medio del empleo del humedal artificial se pueda disminuir la contaminación que presenta la bahía de Ferrol producido por múltiples industrias alrededor y pro los pobladores que botan sus desperdicios a la bahía. Otro objetivo que las personas reflexionen por la contaminación que ellos mismos hacen sean pobladores o industrias.
La bahía de Ferrol está considerada como una de las áreas más contaminadas de la costa peruana, debido principalmente a los residuos de la actividad industrial pesquera y siderúrgica. A esto se suma los desechos domésticos, los derrames de petróleo ocasionados durante las operaciones de carga y descarga y a las actividades del puerto, causando un deterioro de las playas de recreación, afectando a los recursos pesqueros y a la salud humana. En la primavera de 1994 y en el verano de 1966 se observaron condiciones anóxicas en la bahía de Ferrol, con un promedio de oxígeno disuelto de 0,20 y 0,18 ml/l, respectivamente. Se ubica cerca de las descargas de efluentes líquidos de PetroPerú - Pesca Perú, con valores mayores a 250 mg/l de DB05, 0,00 ml/l de oxígeno disuelto, temperatura de 18,00 °C y bajísimos valores de clorofila "a", en el invierno de 1998.
En la costa peruana Chimbote es una de las áreas de mayor interés por su riqueza pesquera, por ser uno de los centros de afloramiento, que asociado con la circulación de las aguas influ ye en la productividad, creando un ambiente marino favorable para las concentraciones de peces, principalmente anchoveta. En la bahía de Ferrol los estudios principales han sido realizados por Guillén, Calienes e Izaguirre (1977), Guillén y Aquino (1978), Guillén (1981 y 1984), Guillén y Carcamo (1993), Guillén y Calienes (1981 a y b), Conapuma (1989), Cuadro y Gonzales (1991), Conapuma y Aquino (1992), Sánchez et al (1994), Jacinto et al (1994) y Arévalo y Loayza (1996). DIGESA del Ministerio de Salud ha llevado a cabo varios estudios orientados a los efectos de la contaminación de las aguas de la Bahía a la salud humana.
Las principales fuentes de contaminación de la bahía de Ferrol son:
Vertimientos Domésticos: Los desagües domésticos de la ciudad de Chimbote son vertidos directamente a la bahía a través de 7 puntos de descarga. Los excedentes de los reboses de las cámaras de bombeo también descargan directamente a la bahía.
Otra fuente de contaminación son los canales de drenaje que cruzan la ciudad de este oeste, en los que descargan directamente los desagües domésticos e industriales, causando un elevado riesgo para la salud humana, especialmente para la población infantil. La principal contaminación orgánica (131305) le corresponde a la actividad industrial con más del 90%, le sigue los desechos domésticos con el 9% aproximadamente. Dentro de la actividad industrial, la principal fuente de contaminación industrial es la industria pesquera.
Vertimientos Industriales: Las principales actividades industriales corresponden a las Industrias Pesqueras (Fig. 1.) que suman en total 24 plantas y la Siderúrgica. Luego se tiene a las industrias de: alimentos, básica, producción agropecuaria y la manufactura de productos metálicos. Las principales actividades industriales en la ciudad de Chimbote son: alimentos (25.3%) y las actividades de edición e impresión (15.4%) que hacen el 40.7% del total de industrias. Sumándole: las actividades de otros tipos de equipos de transporte (9.9%), fabricación de productos elaborados de metal (8.8%) y Fabricación de muebles (8.8%) suman el 68.2% del total de establecimientos.
Industria pesquera: Las fuentes principales de contaminación son: El desembarque de pescado en los muelles o chatas mediante bombeo hidráulico, la sangre, escamas, trozos de pescado o pescado entero, de los cuales una parte vierten al mar. Las Playas que contienen aceites, grasas y material fecal en suspensión que degradan las arenas y las aguas en la línea de playa, afectando la balneabilidad de ellas. La decantación del aceite en las pozas, que luego se vierten al mar que contienen proteínas en descomposición, aceites y otros desechos orgánicos.
En la Planta de Enlatado, los desechos del lavado y las escamas se vierten al desagüe para luego descargar al mar. Los residuos de detergentes y soda caústica que se utilizan en la limpieza también vierten al desagüe y luego al mar. Las aguas condensadas calientes, proveniente del esterilizado, igualmente descargan al mar.
Contaminación Atmosférica: Las fuentes principales de contaminación a la atmósfera son:
- Emisiones de las chimeneas de las fábricas.
-Desechos de las industrias como la basura, residuos orgánicos e inorgánicos. Insumos empleados en la fabricación de insecticidas, automotores, etc.
-Gases malolientes procedentes de las industrias pesqueras, partículas básicamente de óxido de hierro (color rojizo) generados por la industria siderúrgica.
Materiales y Métodos
El monitoreo en la bahía de Chimbote se llevó a cabo en setiembre de 1998. Para su comparación se han incluido los monitoreos realizados en diciembre de 1994, junio y setiembre de 1995 y enero 1996.
Las temperaturas se midieron usando termómetro de balde, la Salinidad fue determinada con un salinómetro y el Oxígeno.
Disuelto fue hecho de acuerdo al método de Winkler, modificado por Carpenter (1965). Las determinaciones de Fosfatos, Nitratos y Nitritos y clorofila "a" fueron hechas siguiendo la metodología descrita por UNESCO (1983).
Procedimiento Experimental:
Los humedales son zonas de transición entre el medio ambiente terrestre y acuático y sirven como enlace dinámico entre los dos. El agua que se mueve arriba y abajo del gradiente de humedad, asimila
una variedad de constituyentes químicos y físicos en solución, ya sea como detritus o sedimentos, estos a su vez se transforman y transportan a los alrededores del paisaje. Dos procesos críticos dominan el rendimiento en el tratamiento de los humedales: la dinámica macrobia y la hidrodinámica. Los procesos
microbiales son cruciales en la remoción de algunos nutrientes y en la renovación de las aguas residuales en los humedales.
Los humedales proveen sumideros efectivos de nutrientes y sitios amortiguadores para contaminantes
orgánicos e inorgánicos. Esta capacidad es el mecanismo detrás de los humedales artificiales para
simular un humedal natural con el propósito de tratar las aguas residuales. Los wetlands logran el tratamiento de las aguas residuales a través de la sedimentación, absorción y metabolismo bacterial. Además, interactúan con la atmósfera.
Los wetlands operan casi a velocidades de flujo y caudal constante y están sujetos a drásticos cambiosen la remoción de DBO, debido a los cambios en la temperatura del agua, por esta razón en zonas templadas estos sistemas de tratamiento tienden a variar su eficiencia durante el año. En zonas cálidas y
tropicales, los parámetros climatológicos: temperatura, radiación solar y evapotranspiración varían en
un rango menor que en zonas templadas. Los efectos de la evapotranspiración no son notorios sobre una base diaria, pero pueden medirse en reducciones en el flujo de salida y un incremento en la concentración de DBO en el curso de una estación. Pero estos impactos hidrológicos parecen menores en comparación con los efectos de temperaturas estacionales sobre la concentración de DBO a la salida.
Proceso de remoción físico
Los wetlands son capaces de proporcionar una alta eficiencia física en la remoción de contaminantes
asociado con material particulado. El agua superficial se mueve muy lentamente a través de los
wetlands, debido al flujo laminar característico y la resistencia proporcionada por las raíces y las
plantas flotantes. La sedimentación de los sólidos suspendidos se promueve por la baja velocidad
de flujo y por el hecho de que el flujo es con frecuencia laminar en los wetlands. Las esteras de
plantas en los wetlands pueden servir como trampas de sedimentos, pero su rol primario es la remoción
de sólidos suspendidos para limitar la resuspensión de material particulado. La eficiencia de remoción de sólidos suspendidos es proporcional a la velocidad de particulado fijo y la longitud del wetland. Para propósitos prácticos, la sedimentación es usualmente considerada como un proceso irreversible, resultando en acumulación de sólidos y contaminantes asociados sobre la superficie del suelo del wetland. Sin embargo, la resuspensión de sedimento puede resultar en la exportación de sólidos suspendidos y reducir algo más bajo la eficiencia de remoción.
Algo de resuspensión podría ocurrir durante periodos de velocidad de flujo alta en el wetland.
Mas comúnmente la resuspensión es el resultado de la turbulencia de la dirección del viento, bioturbación (perturbación por animales y humanos) y desprendimiento de gas. El desprendimiento
de gas resulta a partir de gases como el oxígeno, a partir de la fotosíntesis del agua, metano y
dióxido de carbono, producido por los microorganismos en el sedimento durante la descomposición
de la materia orgánica.
Proceso de remoción biológico
La remoción biológica es quizá el camino más importante para la remoción de contaminantes
en los wetlands. Extensamente reconocido para la remoción de contaminantes en los wetlands es
la captación de la planta. Los contaminantes que son también formas de nutrientes esenciales para
las plantas, tales como nitrato, amonio y fosfato, son tomados fácilmente por las plantas del wetland. Sin embargo, muchas especies de plantas del wetland son capaces de captar, e incluso acumular significativamente metales tóxicos, como cadmio y plomo. La velocidad de remoción de contaminante por las plantas varía extensamente, dependiendo de la velocidad de crecimiento de la planta y de la concentración del contaminante en tejido de planta. Las plantas leñosas, es decir, árboles y arbustos, proporcionan un almacenamiento a largo plazo de contaminantes, comparado con las plantas herbáceas. Sin embargo, la velocidad de captación de la contaminante unidad de área de tierra es, a menudo, mucho más alta para las plantas herbáceas, o los macrophytes, tales como cattail. Las algas pueden también proporcionar una cantidad significativa de nutrientes captados, pero son más susceptibles a los efectos tóxicos de metales pesados. El almacenaje de alimentos en algas es relativamente a corto plazo,
debido al rápido ciclo de rotación (corto ciclo de vida) de algas. Las bacterias y otros microorganismos en el suelo también proveen, captan y almacenan nutrientes a corto plazo, y algunos
otros contaminantes. En los wetlands, el material de la planta muerta, conocido como detritus o basura, se acumula en la superficie del suelo. Algunos de los nutrientes, metales u otros elementos eliminados previamente del agua por captación de la planta son pérdidas del detritus de la planta por la lixiviación y descomposición, y reciclados nuevamente dentro del agua y del suelo. La lixiviación de contaminantes solubles en agua puede ocurrir rápidamente en la muerte de la planta o del tejido de planta, mientras que una pérdida más gradual de contaminantes ocurre durante la descomposición del
detritus por las bacterias y otros organismos. En la mayoría de los wetlands, hay una acumulación
significativa del detritus de la planta, porque la velocidad de descomposición disminuye substancialmente bajo condiciones anaerobias que prevalecen, generalmente, en suelo del wetland.
Si, sobre un período extenso de tiempo, la velocidad de descomposición de la materia orgánica es
más baja que la velocidad de deposición de la materia orgánica en el suelo, la formación de turba
ocurre en el wetland. De esta manera, algunos de los contaminantes captados originalmente por
las plantas se pueden atrapar y almacenar como turba. La turba se puede acumular a grandes profundidades en los wetlands, y puede proporcionar el almacenamiento de larga duración para los humedales.
