Bahía de Guánica, Puerto Rico Rain Garden

 

Ubicación

Bahía de Guánica, Puerto Rico

El desafío

Durante los últimos 40 años, algunos de los arrecifes de coral más extensos de Puerto Rico han experimentado un aumento de los eventos de blanqueamiento de los corales y disminuciones en la cobertura de corales vivos. Los arrecifes alrededor de Puerto Rico están seriamente degradados, y los peores daños se manifiestan en los arrecifes inmediatamente mar adentro debido a las grandes poblaciones humanas (Warne et al. 2005). Los nutrientes y patógenos asociados con las aguas residuales no tratadas o mal tratadas se han relacionado con enfermedades tanto en los arrecifes de coral como en los seres humanos.

La cuenca del Río Loco que desemboca en la Bahía de Guánica tiene 151 millas cuadradas, una de las más grandes de Puerto Rico. A medida que esta área se ha desarrollado, la escorrentía hacia la bahía ha aumentado los nutrientes y sedimentos a un estimado de 5 a 10 veces por encima de los niveles naturales (Ortiz-Zaya et al. 2005, Warne et al. 2005). Como parte de un proyecto más amplio y completo de evaluación de cuencas hidrográficas y seguimiento de la contaminación, se determinó que la contaminación por nutrientes en la Bahía de Guánica provenía principalmente de las aguas residuales a través de plantas de tratamiento de aguas residuales, infraestructura con fugas y, a veces, la falta de sistemas de tratamiento de aguas residuales. Estos aportes de nutrientes ponen en peligro el medio ambiente acuático, así como a las personas que utilizan y visitan la bahía. Alrededor del cinco por ciento de los residentes en la ciudad de Guánica son pescadores de tiempo completo, y varias comunidades más pequeñas en el área, incluidas Papayo, Ensenada Honda y La Parguera, han sido históricamente importantes comunidades pesqueras.

Mapa de los contaminantes del estudio de campo de la cuenca del río loco de la bahía de guánica

Un mapa de la Bahía de Guánica a lo largo de la costa sur de Puerto Rico y la cuenca del río Loco circundante identifica lugares que experimentan contaminación de aguas residuales. Los indicadores incluyen amoníaco, detergentes, E. Coli, Enterococcus y Clorofila a. Foto © Ridge to Reefs y Protectores de Cuencas

Un hotel costero de 27 habitaciones en la Bahía de Guánica fue identificado como una fuente de contaminación de aguas residuales durante los censos de rastreo de contaminación que ocurrieron como parte de la implementación del Plan de la Cuenca de Guánica. El sistema séptico sin revestimiento del hotel era propenso a desbordes regulares cuando se veía abrumado por el uso de baños y duchas por parte de los residentes. Se encontró que la zona costera adyacente al hotel tiene altos niveles de clorofila a, amoníaco, abrillantadores ópticos y bacterias indicadoras.

Una columna de aguas residuales en la Bahía de Guánica

Una columna de aguas residuales en la Bahía de Guánica y la floración de algas asociada. Foto © Ridge to Reefs

Acciones tomadas

Los propietarios del hotel querían resolver este problema y, en colaboración con Ridge to Reefs, decidieron construir un jardín que pudiera recibir aguas residuales y reducir drásticamente su volumen, así como eliminar o transformar componentes dañinos como patógenos, nutrientes y productos químicos. La Infraestructura Verde utiliza funciones de los ecosistemas naturales para proporcionar tratamiento adicional a la descarga de tanques sépticos, mejorando la eliminación de contaminantes y reduciendo significativamente el volumen de aguas residuales que ingresan a la Bahía. Para el Hotel Parador Guánica 1929, las fugas de efluentes del sistema séptico debían ser capturadas y ralentizadas para promover un tratamiento natural adicional.

Hotel Parador Guánica 1929.

Hotel Parador Guánica 1929. Foto © Ridge to Reefs

Se utilizó un jardín de lluvia con pasto de vetiver con enmienda de biocarbón para el suelo para capturar el efluente y aumentar la eliminación de nutrientes. Se eligió este tipo de sistema debido a que los extensos sistemas de raíces del pasto vetiver absorben rápidamente agua y nutrientes, mientras que el biocarbón alberga microbios beneficiosos del suelo que eliminan los nutrientes de las aguas residuales. El agua sale del pasto vetiver a través de la evapotranspiración, se filtra a través del suelo (se somete a una filtración adicional) o ingresa a las tuberías subterráneas para su descarga. Ridge to Reefs ha tenido éxito en el uso de otras soluciones de infraestructura verde, desde biorreactores desnitrificantes en la Bahía de Chesapeake hasta biofiltros en Samoa Americana, que de manera similar utilizan bacterias y materiales naturales para tratar las aguas residuales. En el hotel, un jardín de lluvia con plantas brindó un beneficio estético adicional y puede servir como un modelo educativo para que los visitantes aprendan sobre soluciones de infraestructura verde para el tratamiento de aguas residuales.

  • El jardín de lluvia fue dimensionado para coincidir con el uso máximo de agua del hotel para evitar una futura sobrecarga. Más de 3 pies de suelo fueron excavados y remediados con biocarbón y otras enmiendas de carbono. Se instaló tubería subterránea y se plantó pasto vetiver en la superficie.
  • El sitio fue monitoreado por la salud de las plantas, las concentraciones de nutrientes y la retención de agua durante varios meses hasta que quedó claro que el sistema estaba tratando efectivamente las aguas residuales, basándose en el crecimiento de las plantas y las muestras de nutrientes de los efluentes. Las muestras se enviaron al Laboratorio Horn Point de la Universidad de Maryland para el análisis de nutrientes y se eliminaron en promedio más del 50% de nitrógeno y fósforo. De hecho, en algunas ocasiones de muestreo de rutina, no se pudo tomar una muestra aguas abajo debido a la evapotranspiración de toda el agua que ingresa a la práctica, lo que demuestra que este sistema es efectivo tanto para eliminar nutrientes como para reducir la carga total de agua aguas abajo.
Construcción de jardín de aguas residuales

Después de que se dimensionó el jardín de aguas residuales para acomodar los volúmenes máximos de aguas residuales, se cavó una zanja y se cubrió con láminas de goma para garantizar que las aguas residuales estuvieran contenidas el tiempo suficiente para su tratamiento. Foto © Ridge to Reefs

Bbiochar creation hotel guánica

La enmienda de biocarbón se crea colocando una mezcla de madera seca y material vegetal seco en una zanja y prendiéndola fuego. Foto © Ridge to Reefs

Biochar completado

Una vez que los materiales vegetales se han quemado hasta convertirse en carbón, pero antes de que se conviertan en cenizas, el fuego se extingue. Este material se utilizó como enmienda del suelo. El biocarbón absorbe los productos químicos y proporciona una superficie susceptible de ayudar a las bacterias desnitrificantes. Foto © Ridge to Reefs

¿Qué tan exitoso ha sido?

Unos meses después de la siembra, los pastos de vetiver estaban echando raíces y el sistema funcionaba lo suficientemente bien como para evitar que se descargara cualquier efluente durante las condiciones típicas de los días de semana. Los pastos más alejados del tanque séptico comenzaron a secarse a medida que el efluente era absorbido eficazmente por los pastos más cercanos a la fuente de agua afluente.

Este proyecto demuestra la aplicabilidad de la infraestructura verde y los sistemas naturales para proporcionar un tratamiento adicional de aguas residuales. Esta y otras soluciones rentables similares se pueden implementar en varios escenarios para respaldar otras estrategias de tratamiento.

Jardín de lluvia de aguas residuales terminado

La zanja se llenó con capas de astillas de madera y biocarbón, que ofrecen tratamiento a las aguas residuales. Las astillas de madera se cubrieron con capas de arena y tierra y se sembraron con pasto vetiver. Las plántulas de pasto son estériles, para eliminar la posibilidad de que se vuelva invasiva. El césped puede prosperar en condiciones difíciles y, a través de sus raíces y la evapotranspiración de sus hojas, puede utilizar casi todas las aguas residuales del hotel. Foto © Ridge to Reefs

Lecciones aprendidas

  • El trabajo está en curso y mantener el progreso requiere una planificación cuidadosa del desarrollo, los humedales y la infraestructura de aguas residuales. El manejo exitoso de las cuencas hidrográficas requiere vigilancia y defensa local, lo cual ha sido fuerte en Guánica.
  • La aplicación de soluciones basadas en la naturaleza mejora eficazmente la función y la eficiencia del sistema y puede lograr altos niveles de tratamiento a un costo relativamente bajo.
  • Encontrar la solución perfecta a expensas de no hacer nada es ineficaz; Es mejor prevenir el daño ambiental que repararlo.
  • La consideración holística de las cuencas hidrográficas es la forma más eficaz de identificar problemas y crear soluciones específicas basadas en la naturaleza.
  • El aumento de la capacidad local mediante la contratación de colaboradores locales y el desarrollo de la confianza a través de asociaciones fue un factor importante para el éxito del proyecto.

Resumen de financiación

Jardines de aguas residuales basados ​​en la naturaleza del hotel ($ 60,000)
Esfuerzos de rastreo de contaminación costera y de agua dulce ($ 25,000)
5 acres de humedales de tratamiento que incluyen coordinación, diseño y permisos y construcción ($ 700,000)

Recursos

Se abre en una nueva ventanaCaracterísticas de las descargas de agua, sedimentos y nutrientes de los ríos de Puerto Rico y su posible influencia en los arrecifes de coral

Socios

Hotel Parador Guánica 1929

Constructor local con retroexcavadora

Ingeniero local que suministró el pasto vetiver

Centro de Ciencias Ambientales de la Universidad de Maryland, Laboratorio Horn Point

Protectores de Cuencas (Tratamiento de humedales y contaminación)

La Fundación Nacional de Pesca y Vida Silvestre proporcionó el financiamiento del proyecto en virtud de su programa de restauración / mitigación de pastos marinos para el pasado encalladuras de embarcaciones y derrames de petróleo.

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