Calidad del Agua Perspectiva Global

Sesión 1.2 - Diseño de red de monitoreo

Patrocinado por Gidahatari - Gestión Sostenible del Agua

Fiesta Hotel & Casino, Lima, Perú Sábado, 03 de noviembre 2012 (1130/15 horas)

Componentes de Monitoreo Calidad del agua, textos y cursos cortos

Consideraciones de Monitoreo

• Objetivos

• Diseño

• Clientes

• Evaluación

Ajuste de los objetivos del programa [Definición de las necesidades de información]

• Requisitos de información.

• "Data-Rich/Information Poor" (Ward, 1994).

• Programa de Monitoreo de Información-Diseño de sistema.

• Protocolos de análisis de datos (Adkins et al., 1995).

• Una definición más clara de las actividades de generación de información

Tipos de metas de información (Ward el al., 1990)

• ¿Cuál es la calidad del agua? - ¡Sí!

• ¿Por qué es la calidad del agua está de ese modo? - ¡No!

• Desarrollar Objetivos

• Diseño de la red del sistema 4-D!

• Análisis de datos

• Documentación de resultados

Diseño de Red-Componentes

Dinámica del Tiempo de Redes

Programa de Monitoreo- Objetivos y Metas

• Tiempo vs. Dimensiones espaciales

• Las estipulaciones reglamentarias

• Efectos de Desarrollo Humano / Económico

• Alimentación del Modelo de Datos

– Estructura

– Estadístico

Diseño de funciones del sistema

• Selección del sitio

• Muestreo / Medición de frecuencia

• Selección de variables

– Categorias

– Campo/Laboratorio

– Instrumentación

Impactos Económicos / Humanos (Categorías de uso Favorable de agua)

• Agrícola

• Doméstico / Residencial

• Municipal / Local

• Industrial / Minero

• Gestión de Residuos

Medios de Monitoreo Fuente: Demayo & otros (1978)

• Aire

• *Agua

• *Material en suspención

• Biota

• *Materiales de fondo

Ambiente – Medios de Interacción

Especiación de Metales traza

Concentraciones de metales traza Totales vs Disueltos vs Suspendido

• Especies Disueltas MTs [muestras filtradas] – Más fácilmente disponible para peces / especies

acuáticas – Dureza basada en (llamados TVS) corriente estándar – Memorias de traducción más importantes: zinc (Zn),

cobre (Cu), cadmio (Cd)

• Especies totales TMs [muestras no filtradas]

• Especies Suspendidas TMs • [puede estimar por diferencia de interés relativamente menor

en el seguimiento, con la excepción de la química del sedimento inferior]

Selección del sitio de Monitoreo (SW)

• Criterios de diseño (objetivos del programa)

• Canal de control (en corriente), representación de acuíferos (aguas subterráneas), profundidad (embalse, lago o embalse).

• Acceso (puentes y caminos, senderos, topografía, barco); consideración de tiempo y el clima (temporadas húmedo / seco).

• Logística (recursos humanos, vehículos).

• Seguridad (uso de instrumentos automáticos de muestreo y registro de datos o para la grabación, la disminución de riesgo de vandalismo)

Programación / Frecuencia de muestreo

• Sistemática (intervalo fijo).

• Estratificado de intervalos.

• [centrado en período o temporada crítica]

• Muestreo Aleatorio simple (rara vez utilizada)

• Aleatorio estratificado (rara vez utilizada)

• Compensaciones - Frecuencia vs errores

(estadísticos) vs Costos

• Conclusión: Anticipar uso(s) de datos

Traza de errores en el valor anual promedio-con frecuencias de

medición diferentes

Categorías de la calidad del agua

• Físicas

• Inorgánicas – iones mayoritarios

– metales traza

• Nutrientes

• Compuestos Orgánicos

• Biológico

• Radionuclidos

• Otras variables hidrológicas importantes: los caudales / descargas / niveles de agua

Factores Relativos a Categorías de WQ

• Recolección de muestras

• Ejemplo de manipulación (cadena de custodia)

• Campo frente a los análisis de laboratorio

• Instrumentación de campo - temperatura, pH, SC, DO; específico de iones de electrodos.

• Métodos de análisis

• Límites de detección

• Resultados de los reportes; cifras significativas.

• Base de datos - Diseño, mantenimiento, seguridad, facilidad de acceso y uso

La USGS Programa de Evaluación de Calidad Nacional del Agua- NAWQA

weblink: water.usgs.gov/nawqa

Concentración Química, Cambios en las aguas

Subterráneas de U.S.A (Cl, DS, NO3) water.usgs.gov/nawqa/studies/gwtrends

Elementos Traza (Metales) en las Aguas subterráneas de U.S.A

water.usgs.gov/nawqa/trace/pubs/sir2011-5059

Interacciones Agua subterránea / Agua Superficial

Importancia de las Interacciones

• Simposio Asociación Americana de Recursos Hídricos (AWRA) Keystone (Colorado).

• Gestión sobre cantidad de Agua - un estudio de caso de uso conjuntivo en la provincia de Mendoza, Argentina.

• Consideraciones de calidad del agua

– Rios Mendoza, Tunuyan, Diamante-Atuel, y Salado-Malargüe (Argentina), Agua de agricultura usos/salinidad

– Blue River (Colorado), uso y análisis de disponibilidad/TMs

Monitoreo- Construcción de Pozos

Monitoreo de agua de lluvia

Precipitación-Escorrentía: Ejemplo de Cobertura de Tiempo

Selección de variables (componentes químicos y otros aspectos)

• Indicador de Variables

• Indices de calidad de Agua

• Limitaciones Laboratorio/Instrumentación

• Consideraciones de Costos

• Objectivos de Información y Prioridades

Indices de Calidad de

Agua & Mapas

Data y Sistemas de Información ambiental (Hidrologica)

• La recolección de datos no debe ser un fin en sí mismo.

• La transformación de los datos en diversas formas de información a la vez añade "valor" y relevancia para la comprensión de las complejidades de los sistemas hidrológicos.

• Los modelos (Sesión 2-2) son útiles en la formulación de la información, especialmente para la evaluación de las condiciones futuras o hipotéticas (es decir, escenarios 'what-if ").

Resumen y Conclusiones

• Ajuste de los objetivos del programa de monitoreo constituye un primer paso fundamental.

• Mecanismo del diseño de la red. – Seleccioón del sitio – Programación / frecuencia de las mediciones o análisis de

laboratorio – Variables de interés / preocupación

• Costos (presupuesto) consideraciones

(sostenibilidad) y las limitaciones de tiempo de información

Resumen – Calidad del Agua Protocolos de Monitoreo

• Transformaciones de datos en información.

– Gráficos

– Estadística

– Otros (correlación, regresión, clusters, etc.)

• Datos de insumos para modelos hidrológicos de WQ.

• Insumos de información para gestión WR.

Evolución de un Programa de Monitoreo (con aplicación de esquisto bituminoso y carbón /

minerales proyectos de desarrollo minero):

• Caracterización Línea base: línea base de evaluación de área, más sitios y variables

• Período de Operaciones del Proyecto: Reducir # variables de WQ y sitios, operar a nivel sostenible de esfuerzo para los componentes

• Después del proyecto de cierre: satisfacer las necesidades de reglamentación de información, indicadores, reducido nivel de esfuerzo, estudios especiales en caso de problemas

Monitoreo-Resumen de Conceptos - Hidrología / Calidad de flujos

• Sitios: criterios de diseño, áreas impactadas

• Programación: período crítico (temporada), especificaciones de información (estadísticas)

• Variables - de acuerdo a la configuración, uso del agua, y los impactos ambientales

• Consideraciones Económicas (presupuesto / coste)

• Sitios: pozos representantes

• Aspectos de la construcción de pozos

• Acceso / impacto de bombeo

• Frecuencia de muestreo - reducido

• Variables - de acuerdo a la configuración, uso(s) del agua y los impactos ambientales

Monitoreo-Resumen de Conceptos - Hidrología / Calidad de flujos

Monitoreo-Resumen de Conceptos– Lagos y Reservorios

• Sitios: entrada / salida vs embalse

• Caracterización espacial: tamaño y dinámica

estacional del embalse (volumen de negocios)

• Programación: Temporada crítica

• Los constituyentes de preocupación

• Física y química

• Biológico / hábitats acuáticos

• Recordemos embalse relacionados con estudios de

casos; SF Bahía resumen

Limitaciones comunes de control en los países en desarrollo

Fuente: Ongley,1994

• Muestrear las variables incorrectas (parámetros).

• Muestrear en los lugares equivocados.

• Muestrear con los sustratos equivocadas.

• Producir datos a menudo poco fiables.

• Los datos no son evaluados .

• Los datos no están conectados a un programa realista y significativo, de objetivos legales o de gestión.