Vulnerabilidad del los acuíferos a los nitratos en la Bonifica de Arborea (Cerdeña, Italia) y Aplicación de modelos numéricos ANNA MATZEU(1), CLAUDIA MANNAI(1) (1)
Universidad de Cagliari – Departamento de Ingeniería Civil, del Medio Ambiente y Arquitectura – dirección: Via Marengo 3, 09123 Cagliari (Italy) – annamatzeu@libero.it – móvil: 00393289136229
1. Identificación de la zona. La contaminación de las aguas por nitratos, superficiales y subterráneas, es un problema que implica todos los países industrializados, donde las prácticas agrícolas tradicionales han cambiado en formas intensivas de cultivo con el uso generalizado de fertilizantes. Este problema de contaminación hay tambien en Cerdeña y sobre todo en la zona de Bonifica de Arborea analizada en esta investigación, donde la agricultura intensiva y las actividades de cría de animales se han convertido en importancia económica. Las prácticas agrícolas basadas en el uso de fertilizantes para aumentar la productividad de la tierra, junto con un uso intensivo de recursos de aguas subterráneas para el riego, se han traducido en un deterioro de la calidad de estos recursos y han hecho esta zona vulnerable a la contaminación por nitratos. El área analizada se extiende por 70 km 2, es conocida con el nombre “Bonifica de Arborea” y es parte de la llanura aluvial costera del Golfo de Oristano en Centro – Oeste de Cerdeña (Fig. 1).
Fig. 1 – Identificación de la zona
2. Métodos aplicados La primera fase de la investigación, una vez localizada la zona en estudio e identificado el problema fuerte de contaminación por nitratos de las aguas subterráneas, ha sido realizar un estudio detallado del marco normativo que se refiere a esta problemática. Mediante muchas informaciónes geológicas y hidrológicas de la zona, utilizando el Sistema de Información Geográfica ArcView - GIS, se han aplicado los métodos paramétricos (con aplicación de pesos y puntuacióne en porciones de la zona) SINTACS y DRASTIC, que ofrecen el mapa de "la Vulnerabilidad Intrínseca de las aguas subterráneas"(Fig. 2 - Fig. 3), el método IPNOA, que ofrece el mapa del "Peligro Potencial de contaminación de las aguas subterráneas por nitratos procedentes de la agrícultura y ganadería animal" (Fig. 4), y el método SI para obtener el mapa de "Evaluación de la Vulnerabilidad Especifica"(Fig. 5). Siempre utilizando el Sistema de Información Geográfica ArcView - GIS, se obtuvo la evaluación del "Riesgo potencial de contaminación por nitratos procedentes de fuentes agrarias" (Fig. 6). Cada superficie se considera que está asociado con una de las siguientes clases: muy bajo, baja, media, alta, alta, muy alta.
SINTACS =
7
∑
i= 1
PiWi
Donde: i: parámetro P: puntuación atribuida a una porción del área función del parámetro i W: peso multiplicador utilizado en el modelo parámetrico
Fig. 2 - Mapa de la “Vulnerabilidad Intrínseca de las aguas subterráneas" obtenido con método SINTACS
DRASTIC =
7
∑
i= 1
PiWi
Donde: i: parámetro P: puntuación atribuida a una porción del área función del parámetro i W: peso multiplicador utilizado en el modelo parámetrico
Fig. 3 - Mapa de la “Vulnerabilidad Intrínseca de las aguas subterráneas" obtenido con método DRASTIC
I .P.N .O. A. = FPTOT × FCTOT Donde: FP: factores de peligro FC: factores de control
Fig. 4 - Mapa del "Peligro Potencial de contaminación de las aguas subterráneas por nitratos” obtenido con método IPNOA
S .I . = VI × QI Donde: VI: vulnerabilidad del acuífero QI: calidad del agua
Fig. 5 – Mapa de "Evaluación de la Vulnerabilidad Especifica" obtenido con método SI
R pot = I p × I v Donde: Ip: características geológicas e hidrogeológicas Iv: índice de contaminación del las actividades humanas
Fig. 6 - Mapa "Riesgo potencial de contaminación por nitratos procedentes de fuentes agrarias"
3. Resultados y conclusiones Los resultados obtenidos muestran que los acuíferos más vulnerables y expuestos a un mayor riesgo de contaminación se encuentran en las zonas donde hay un mayor desarrollo de la agricultura / ganadería y también en la costa norte-este, como se podria esperar. Como se puede ver en el mapa de figura 6, el riesgo potencial de contaminación es mayor en la parte oriental, mientras que el área con un riesgo muy bajo es en el Norte Oeste de la zona en la que la las actividades agrícolas son prácticamente inexistentes. Gracias a la aplicación de los modelos paramétricos ha sido posible aplicar un modelo numérico de flujo de las aguas subterráneas y transporte del contaminante, que permitió de tener una visión detallada de las condiciones actuales de contaminación por nitratos. Para el modelo numérico de flujo se ha utilizado el código de cálculo MODFLOW (modular tridimensional de diferencias finitas modelo de flujo de agua subterránea), para el modelo de transporte se ha utilizado el código MT3D (Modular de tres modelo de transporte de dimensiones). Por los resultados obtenidos fue posible la realización de propuestas reales de acción para reducir la contaminación de las aguas producida por compuestos nitrogenados.
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MODELLAZIONE
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