Vulnerabilidad de los acuíferos a los nitratos en la Bonifica de Arborea (Cerdeña, Italia) ...
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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) – [email protected] – 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 km2, 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).
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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.
ii
iWPSINTACS ∑=
=7
1
Donde:
i: parámetro
P: puntuación atribuida a una porción del área
función del parámetro i
W: peso multiplicador utilizado en el modelo
parámetrico
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Fig. 2 - Mapa de la “Vulnerabilidad Intrínseca de las aguas subterráneas" obtenido con método SINTACS
ii
iWPDRASTIC ∑=
=7
1
Fig. 3 - Mapa de la “Vulnerabilidad Intrínseca de las aguas subterráneas" obtenido con método DRASTIC
TOTTOT FCFPAONPI ×=.....
Donde:
i: parámetro
P: puntuación atribuida a una porción del área
función del parámetro i
W: peso multiplicador utilizado en el modelo
parámetrico
Donde:
FP: factores de peligro
FC: factores de control
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Fig. 4 - Mapa del "Peligro Potencial de contaminación de las aguas subterráneas por nitratos” obtenido con método IPNOA
QIVIIS ×=..
Fig. 5 – Mapa de "Evaluación de la Vulnerabilidad Especifica" obtenido con método SI
vppot IIR ×=
Donde:
VI: vulnerabilidad del acuífero
QI: calidad del agua
Donde:
Ip: características geológicas e hidrogeológicas
Iv: índice de contaminación del las actividades humanas
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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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Bibliografía.
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- Dir
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delle acque dell'inquinamento provocato dai nitrati provenienti da fonti agricole.
- Deliberazione N. 14/17 DEL 4.4.2006.
- Piano Urbanistico Comunale – Dicembre 2008 – Comune Di Arborea.
- Piano Urbanistico Comunale – Comune Di Arborea - Relazione Agronomica -
Settembre 2008.
- Programma D’azione Per La Zona Vulnerabile Da Nitrati Di Origine Agricola Di
Arborea - Ex Delib.G.R. Del 18 Gennaio 2005, N. 1/12.
- Programma D’azione Per La Zona Vulnerabile Da Nitrati Di Origine Agricola Di
Arborea - Piano Di Monitoraggio E Controllo - Ottobre 2006.
- Programma D’azione Per La Zona Vulnerabile Da Nitrati Di Origine Agricola - Piano
Di Monitoraggio E Controllo - (Attivita’ 2007 – 2008).
- Piano Di Tutela Delle Acque - (Art. 44 D.Lgs. 152/99 E S.M.I. - Art. 2 L.R. 14/2000 -
Dir. 2000/60/Ce) - Piano Stralcio Di Settore Del Piano Di Bacino - (Art. 17, Comma
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- Tesi Di Laurea Di Michele Muzzu – Università di Cagliari – Ingegneria Ambientale:
Applicazione Del Metodo Galdit Per La Valutazione Della Vulnerabilita’
Dell’acquifero Costiero Di Arborea.
- Tesi di Laurea di Fabrizio Staffa – Università di Cagliari – Ingegneria Ambientale:
Studio idrogeologico della piana di Oristano.
- Tesi di Laurea di Anna Matzeu – Università di Cagliari – Ingegneria Ambientale:
Realizzazione di “linee guida” per la valutazione della vulnerabilità specifica degli
acquiferi ai nitrati.
- Tesi di laurea di Claudia Mannai – Università di Cagliari – Ingegneria Ambientale:
Studio dell’Area del Cixerri.
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- Tesi Di Laurea Sperimentale In Idrogeologia Applicata Di Marco Di Girolamo Analisi
Delle Risorse Idriche E Valutazione Della Vulnerabilita’, Con L’ Ausilio Di
Metodologie Gis, Dell’acquifero Alluvionale Del Fiume Metauro Tra Montemaggiore
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Nisi, M. Offi, O. Vaselli, M. Vassallo.
- A GIS-based susceptibility indexing method for irrigation and drinking water
management planning: Application to Chebba–Mellouleche Aquifer, Tunisia Salwa
Saidi, Salem Bouri ,Hamed Ben Dhia , Brice Anselme.
- Validity of the vulnerability methods DRASTIC and SI applied by GIS technique to
the study of diffuse agricultural pollution in two phreatic aquifers of a semi-arid
region (Northeast of Tunisia) - Mohamed Hafedh HAMZA, Abdellatif MAÂLEJ,
Mohamed AJMI and Ayed ADDED.
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- Modello Concettuale S. Teggi - Facoltà di Ingegneria di Modena – A.A. 2009-10
- GMS 7.0 TUTORIALS - Stratigraphy Modeling – Horizons And Solids
- MODELLAZIONE DEL MOTO E DEL TRASPORTO DELL’ACQUA
SOTTERRANEA NELLA PIANA DE L’AQUILA-SCOPPITO: APPLICAZIONE DEL
MODFLOW - Dr.ssa Raffaella Rufa.