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 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).

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

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

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

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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