Diapositiva 1 - MasterCongresos

Predicción de la concentración de Escherichia coli en aguas
de baño litorales mediante el sistema de modelado MOHID
Experiencia en la playa de Zarautz (País Vasco)
Andrea Del Campo Pena1, Pierre-Jean Pouyssegur2, Julien Mader1
– Tecnalia, Unidad de Investigación Marina, Muelle de Herrera s/n, Zona Portuaria. 20110 Pasaia,
Gipuzkoa, España
2 Rivages Pro Tech, Lyonnaise des Eaux Lot 4, Rue Théodore Monod, Technopôle Izarbel, 64210 Bidart,
Francia
1 AZTI
XI Congreso Español y II Congreso Iberoamericano de Salud Ambiental
Bilbao, 26-28 de octubre de 2011
Andrea del Campo Pena
([email protected])
ITSAS IKERKETA SAILA / UNIDAD DE INVESTIGACIÓN MARINA
1
¿Porqué predecir E. coli?
Gestión de la calidad de las aguas de baño
Directiva 2006/7/CE
Real Decreto 1341/2007
Exige elaborar los perfiles de las aguas de baño
Anexo III: Perfil de las aguas de baño
a) Descripción de las características físicas, geográficas e hidrológicas de
las aguas de baño.
b) Determinación y evaluación de las causas de contaminación.
c) Evaluación de la propensión a la proliferación de cianobacterias.
d) Evaluación de la propensión a la proliferación de medusas, macroalgas o
fitoplancton.
e) Si hay riesgo de contaminación de corta duración, describir su naturaleza,
frecuencia y duración previsibles, medidas de gestión adoptadas.
f) Emplazamiento del punto de control.
2
¿Cómo predecir E. coli?
Mareas
Oleaje
Viento
Q. Río
Los forzamientos dinámicos
Q. Río
INRA St Pée
3
¿Cómo predecir E. coli?
Tª agua
Salinidad
Radiación
Factores de mortalidad de E. coli
Turbidez
INRA St Pée
4
¿Cómo predecir E. coli?
Lluvia
Aguas
residuales
Las fuentes de contaminación
INRA St Pée
5
¿Con qué metodología
predecir E. coli?
Software MOHID “MOdelo HIDrodinâmico”
Desarrollado por MARETEC (un centro de investigación del Departamento de
Ingeniería Mecánica del Instituto Superior Tecnico de Lisboa)
-
Web
•
Página principal
www.mohid.com
•
Forum:
www.mohid.com/forum
•
Wiki:
www.mohid.com/wiki
Para descargar el software gratis y tener acceso a la documentación hay que
hacerse miembro en la página principal.
6
¿Con qué metodología
predecir E. coli?
LOREA: Litoral, Océano y Ríos de Euskadi-Aquitania
Sistema Integrado de Oceanografía Operacional Litoral
Proyecto INTERREG IVa
2009-2011
Sinergia de las competencias transfronterizas
Complementariedad del enfoque local con los programas europeos, nacionales
y regionales
7
LOREA pretende implementar una serie
de modelos de predicción a escala
interregional y local
ESCALA INTERREGIONAL
DESEMBOCADURA DEL ADOUR
D0
D1
 Vertidos de hidrocarburos
 Desechos flotantes
 Calidad de aguas de baño
 Dinámica de sedimentos
 Seguridad en playas
PLAYAS DE GUÉTARY-BIDART
D2
 Calidad de aguas de baño
TXINGUDI-EXTERIOR
D3
 Dinámica de sedimentos
PLAYA DE SATURRARAN
D6
 Calidad de aguas de baño
PASAIA
PLAYA DE ZARAUTZ
D5
 Calidad de aguas de baño
 Dinámica de sedimentos
 Seguridad en playas
D4
 Dinámica de sedimentos
 Vertidos de hidrocarburos
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Descripción de una de las zonas
piloto de estudio y red de
observación
Playa de Zarautz
Estación meteorológica costera (viento, radiación solar)
Pluviómetro
Estación de aforo (caudal)
Punto de muestreo microbiológico (E.coli, temperatura agua, salinidad, turbidez, SS )
Cuencas
Oria: 882 km2
Inurritza: 22,3 km2
Inurritza
Caudales (09/10)
Oria: 26,0 m3·s-1
Inurritza: 0,6 m3·s-1
Oria
m
9
Campañas semanales 2010
Caracterización de la concentración de E. coli
Zarautz
2 puntos de muestreo
Max = 138.600 (105)
Min < 60 (101)
Med = 1.209 (103)
Max = 982.500 (105)
Min = 634 (102)
Med = 19.985 (104)
Valores NMP E. coli/100 ml
• Objetivo: caracterizar el aporte y la contaminación en las aguas de baño de Zarautz
• Resultados de órdenes de magnitud de E. coli (Fecha de inicio: 18 de enero 2010; Fecha fin :
13 de diciembre 2010) de 52 semanas que tuvo el año 2010 se tomaron datos en 46 semanas, lo
que supone una cobertura del 88% del año
10
Campaña intensiva 2010
Caracterización de la concentración de E. coli
••no
lluvia
(2 al
lluvia
(249 de mayo 2010)
Aquí comenzó la colaboración de la Fundación Surfrider
no
Lluvia
(249 de
Lluvia
(2 al
de mayo)
mayo)
3/s (2 mayo) a 1,4 m3/s (5
•Caudal del Inurritza de
0,2dem0,2
paso
mayo)
•Pluviómetro de Laurgain registro 87 mm acum. en 9
días (pico de lluvia el 3 de mayo con 27 mm/dia)
Resultados campañas intensivas LOREA - Zona Piloto Zarautz
Resultados campañas intensivas LOREA - Zona Piloto Zarautz
Evolución temporal de NMP de E.coli en un evento de lluvia
Evolución temporal de NMP de E.coli un día sin lluvia (24 de Mayo 2010)
PLAYA
PLAYA
Estuario Inurritza
PUENTE
SURFRIDER
1.E+06
1.E+06
NMP E. coli/100 ml
NMP E. coli /100ml
1.E+05
1.E+05
1.E+04
1.E+04
1.E+03
1.E+03
1.E+02
1.E+02
1.E+01
1.E+01
3-5-10 0:00
7:00
3-5-10 12:00
4-5-10 0:00
4-5-10 12:00
8:00
9:00
10:00
11:00
5-5-10 0:00
5-5-10 12:00
6-5-10 0:00
12:00
13:00
14:00
15:00
6-5-10 12:00
7-5-10 0:00
7-5-10 12:00
16:00
17:00
18:00
19:00
8-5-10 0:00
20:00
8-5-10 12:00
9-5-10 0:00
21:00
22:00
Fecha/
hora
local
Hora
local
11
Modelo 2D dispersión E. coli
Simulación caso test “lluvia”
Simulación descarga E. coli de la regata Inurritza con el modelo de 50 m de resolución de la zona
piloto de Zarautz (Campaña intensiva lluvia 2-9 mayo 2010)
Modelo forzado por:
• Marea: Previsiones del modelo Fes2004 (1-10 mayo 2010)
• Viento W constante de 5m/s
• Caudal: Inurritza y Oria (1-10 mayo 2010)
• Concentración E.coli: Inurritza (2-9 mayo)
E.coli obs. vs. E.coli pred.
en las aguas de baño de
Zarautz (2-9 mayo 2010)
12
Modelo 2D dispersión E. coli
Simulación caso test “lluvia”
Valores de E.coli observados y predichos en el punto de muestreo de las aguas de baño de Zarautz
(2-9 mayo 2010)
1.E+05
NMP E. coli /100ml
1.E+04
Valores observados
Valores predichos
1.E+03
1.E+02
1.E+01
1-5-10 0:00
2-5-10 0:00
3-5-10 0:00
4-5-10 0:00
5-5-10 0:00
6-5-10 0:00
7-5-10 0:00
8-5-10 0:00
9-5-10 0:00
10-5-10 0:00
En general el modelo (marea-caudal) subestima los valores de contaminación, debido
quizá a no incluir el efecto del viento real en la zona o a un valor inadecuado de los
coeficientes de difusión de la contaminación en el modelo (o por no incluir otras
posibles fuentes de contaminación fecal)
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Modelo 2D dispersión E. coli
Simulación caso test “lluvia”
Valores de E.coli observados y predichos en el punto de muestreo de las aguas de baño de Zarautz
(2-9 mayo 2010)
1.E+05
NMP E. coli /100ml
1.E+04
Valores observados
Valores predichos
1.E+03
1.E+02
1.E+01
1-5-10 0:00
2-5-10 0:00
3-5-10 0:00
4-5-10 0:00
5-5-10 0:00
6-5-10 0:00
7-5-10 0:00
8-5-10 0:00
9-5-10 0:00
10-5-10 0:00
Para finalizar este caso test y ajustar los coeficientes de dispersión de E.coli falta forzar el modelo con:
• Viento de la estación meteorológica de Getaria (1-10 de mayo)
• Oleaje: Previsiones del modelo WAM (1-10 de mayo)
• Incluir la mortalidad de E.coli  Tª, S y Radiación solar (1-10 de mayo)
El siguiente paso es simular el caso test “no lluvia” (siguiendo el mismo procedimiento que el caso de
“lluvia”): marea, caudal, viento, oleaje y factores de mortalidad
El último paso será alimentar al modelo de dispersión (calibrado con los casos test) con las predicciones de
los modelos océano-meteorológicos e hidrológicos (lluvia-caudal) y verificar las concentraciones de E. coli
mediante medidas in situ “rápidas” en los casos en que éste prevea calidad insuficiente para los bañistas y
práctica de deportes acuáticos
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Ejemplo de gestión en las
aguas de baño de San Juan
de Luz (Francia) mediante la
predicción de contaminación
microbiana con MOHID
Excelente
Buena
Suficiente
Insuficiente
15
Eskerrik asko
Muchas gracias
Para cualquier consulta
[email protected]
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