Resumen El presente trabajo evaluó una serie de parámetros físicos y químicos para determinar la calidad del agua marina en los alrededores de la isla Uvita, Limón, Costa Rica, y determinar la posible influencia de las descargas procedentes del emisario submarino de la ciudad de Limón sobre el entorno marino circundante. Se evaluaron nutrientes (nitritos, nitratos, silicatos, fosfatos y amonio), metales pesados (plomo, cromo, níquel), sólidos (disueltos y sedimentables) y parámetros físicos (pH, temperatura, turbiedad, etc.). La zona de estudio se dividió en segmentos circundantes a la isla y se ubicaron 6 puntos de muestreo alrededor de la misma con el fin de comparar la calidad del agua de las áreas con mayor influencia del emisario con las de menor influencia. Se programaron tres actividades de muestreo: setiembre 2012 (época lluviosa), octubre 2012 (transición lluviosa-seca) y setiembre 2013 (época lluviosa). Los niveles de nutrientes, metales pesados, sólidos y parámetros físicos, se compararon con los reportados en la literatura para el Golfo de México y el Mar Caribe, encontrándose que, en general, eran mayores a los reportados en la literatura. En particular, los datos del último muestreo mostraron un incremento considerable en la concentración de los metales pesados (Pb, Cr y Ni), que podría ser atribuido a factores ajenos a las descargas del emisario como por ejemplo las operaciones portuarias y las actividades antropogénicas industriales, las cuales repercuten en la zona mencionada.

Abstract The present work evaluated a series of physical and chemical parameters to determine the quality of marine water in the surroundings of Uvita island, Limón, Costa Rica, and to determine the possible influence of the discharges coming from the submarine emissary of the city of Limón on the surrounding marine environment. Nutrients (nitrites, nitrates, silicates, phosphates and ammonium), heavy metals (lead, chromium, nickel), solids (dissolved and sedimentable) and physical parameters (pH, temperature, turbidity, etc.) were evaluated. The study area was divided into segments surrounding Uvita island, and 6 sampling points were located around the island in order to compare the water quality of the areas with greater emissary influence with those of less influence. Three sampling activities were scheduled: September 2012 (rainy season), october 2012 (rainy-dry transition) and september 2013 (rainy season). The levels of nutrients, heavy metals, solids and physical parameters were compared with those reported in the literature for the Gulf of Mexico and the Caribbean Sea, finding that, in general, they were higher than those reported in the literature. In particular, the last sampling data showed a considerable increase in the concentration of the heavy metals (Pb, Cr and Ni), which could be attributed to other factors outside the emissary’s discharges such as port operations and industrial anthropogenic activities, which impact on the aforementioned area.

ABSTRACT In this article, a wastewater treatment system is proposed to avoid the pollution problems that can be generated by the water collected by the central sewer system of Havana. The objective is to size a treatment system by means of an underwater outlet as a submarine outfall, for sewage water collected by the central sewerage system of Havana. After collecting the necessary data, the sizing of the different components of the system is presented, analyzing the results of the bacteria removal processes and comparing them with the simulations carried out with the Visual Plumes model. The proposal of the new emissary is based on international recommendations and compliance with the Cuban norm that regulates the quality of the spillage of liquid waste to the sea.

RESUMEN En este artículo se propone un sistema de tratamiento de aguas residuales para evitar los problemas de contaminación que pueden generar las aguas colectadas por el alcantarillado central de La Habana. El objetivo es dimensionar un sistema de tratamiento mediante un emisario submarino, para las aguas albañales conducidas por el sistema de alcantarillado central de La Habana. Luego de colectar los datos necesarios, se presenta el dimensionamiento de los diferentes componentes del sistema, analizando los resultados de los procesos de remoción de bacterias y comparando los mismos con las simulaciones realizadas con el modelo Visual Plumes. La propuesta del nuevo emisario está basada en recomendaciones internacionales y en el cumplimiento de la norma cubana que regula la calidad del vertido de residuales líquidos al mar.

ABSTRACT The work shows the studies carried out to evaluate the behavior of the hydrodynamics, and the wave fields associated with different scenarios, with the aim of defining the boundary conditions, for the subsequent sizing of an underwater outfall that allows the final disposal of the waste waters of Havana in the area called El Chivo beach. Numerical modeling is applied to simulate the behavior of the hydrodynamic and wave variables generated by the astronomical tide and the wind. Six scenarios are defined, three directed to the study of surface currents, and the rest for the study of the waves. The conditions selected for the functional and structural design of the treatment system are presented as a result of the analysis of the simulated scenarios.

RESUMEN El trabajo muestra los estudios realizados para evaluar el comportamiento de la hidrodinámica y los campos de oleaje asociados a diferentes escenarios, con el objetivo de definir las condiciones de frontera, para el posterior dimensionamiento de un emisario submarino, que permita la disposición final de las aguas residuales de La Habana, en la zona denominada playa El Chivo. Se aplica la modelación numérica para simular el comportamiento de las variables hidrodinámicas y del oleaje, generadas por la marea astronómica y el viento. Se definen seis escenarios, tres dirigidos al estudio de las corrientes superficiales y los restantes para el estudio del oleaje. Se presenta, como resultado del análisis de los escenarios simulados, las condiciones seleccionadas para el diseño funcional y estructural del sistema de tratamiento.

An adequate solution to the problem many countries must solve with respect to the treatment and discharge of sewage water, and its potential impacts on the environment, could be discharging them by means of submarine outfalls. Until December 2014, wastewater from Mar del Plata city was discharged untreated directly to the intertidal zone. In 2009, the construction of the submarine outfall (SO) began; two breakwaters and a docking front were built. The SO was inaugurated in December 2014 and the wastewater discharges directly over the subtidal (4 km offshore). The aim of this study was to evaluate the changes in the structure of the intertidal benthic community during the different phases of the SO construction ENT#091;Before (A), During (Du) and After (De)ENT#093;. Three sampling sites were located at different distances from the sewage effluent. The results showed changes in the intertidal benthic community in response to the functioning of the SO. The abundance of species sensitive to pollution increased in the posterior phase of the SO construction. Although the species richness peaked during the construction phase of the ES, evenness and diversity index increased in the subsequent phase (After). Groupings were observed according to the similarity in the specific composition according to the phase factor (Before, During and After). However, grouping of species according to the sites were not observed. In conclusion, the results obtained showed the changes occurred in the intertidal community structure associated with the new wastewater discharge generated by the submarine outfall built in the city.

Una solución adecuada al problema que deben resolver muchos países con respecto al tratamiento y el vertido de aguas cloacales, y su potencial impacto sobre el ambiente, podría ser verterlas por medio de emisarios submarinos. Hasta diciembre de 2014, los residuos cloacales de Mar del Plata se vertían de forma directa a la zona intermareal, sin tratamiento previo. En el año 2009 se comenzó a construir el emisario submarino (ES); la obra se inició con la incorporación de dos escolleras de abrigo y un frente de atraque. El ES, inaugurado en diciembre del 2014, descarga las aguas residuales sobre el submareal (4 km mar adentro). El objetivo de este trabajo fue evaluar los cambios en la estructura de la comunidad bentónica intermareal durante las distintas fases del proceso de construcción del ES (Antes, Durante y Después). Se consideraron tres sitios de muestreo localizados a diferentes distancias del efluente cloacal. Los resultados mostraron cambios en la comunidad bentónica intermareal como respuesta a la puesta en funcionamiento del ES. La abundancia de las especies sensibles a la contaminación aumentó en la etapa posterior a la puesta en funcionamiento del ES. Si bien la riqueza de especies alcanzó su pico máximo durante la fase de construcción del ES, la equitatividad y la diversidad aumentaron en la etapa posterior. Se observaron agrupamientos según la similitud en la composición específica según el factor etapa (Antes). Sin embargo, no se observaron agrupamientos con respecto a los sitios. En conclusión, los resultados obtenidos mostraron los cambios ocurridos en la estructura comunitaria intermareal asociados al nuevo vertido de aguas residuales generado por el emisario submarino construido en la ciudad.

Studies of outfall systems are of great importance in Brazil, taking into account cost-benefit ratio and environmental impact. Technical analysis of this option must be accompanied by an environmental impact analysis in the discharge zone to adapt the system to the current legislation, regulated in Brazil by the National Environment Council. The possibility of implementing a submarine outfall on the beach Boracéia is studied in this work. Hydrodynamic modeling of the behavior of the effluent plume was made to establish the system performance by comparing different points of discharge and flow rates. The results show the feasibility of this option.

Estudios de sistemas de emisarios submarinos son de gran importancia en Brasil, teniendo en cuenta la relación costo- beneficio y el impacto ambiental. El análisis técnico de esta opción debe ir acompañado de un análisis de impacto ambiental en la zona de descarga para adaptar el sistema a la legislación vigente, regulada en Brasil por el Consejo Nacional de Medio Ambiente. En este trabajo se estudia la posibilidad de implementación de un emisario submarino en la playa Boracéia. Fue realizada una modelación hidrodinámica para establecer el comportamiento de la evolución de la pluma del efluente sanitario mediante la comparación de diferentes lugares de descarga y caudales. Los resultados muestran la viabilidad de esta opción.

Se determinaron la dilución, trayectoria y espesor de la pluma boyante generada por la descarga de aguas residuales del emisario submarino de Santa Marta, usando un modelo de dilución para campo cercano y datos hidrográficos de perfiles de salinidad, temperatura y densidad, al igual que datos de velocidad a diferentes niveles de la columna de agua. La magnitud de la velocidad fue suministrada mediante corridas de un modelo hidrodinámico en tres dimensiones. Los resultados mostraron que la pluma presenta períodos alternados de afloramiento a la superficie o atrapamiento en la columna del agua, según las condiciones de surgencia y estratificación del cuerpo receptor de agua. Cuando la pluma aflora a la superficie, se lograr niveles de dilución superiores a 100.

The dilution, trajectory and thickness of the buoyant plume formed by wastewater discharge from the submarine outfall of Santa Marta were determined using a near field dilution model and hydrographic data from salinity, temperature and density profiles, as well as from the velocity data at different levels of the water column. The magnitude of the velocity was provided by previous runs of a three-dimensional hydrodynamic model. The results showed that the plume goes through alternating periods of entrapment in the water column or reaching the water surface, according to conditions of upwelling and stratification of the receiving body of water. When the plume comes to the surface, dilution levels greater than 100 are achieved.

Con el propósito de generar un modelo conceptual de distribución estacional de masas de agua para la bahía de Santa Marta, se identificaron a lo largo del ciclo anual los patrones de las principales variables bióticas y abióticas relacionadas con la calidad de sus aguas. El modelo propuesto revela la gran influencia que ejerce la descarga de aguas residuales domésticas durante los períodos lluviosos (outwelling). Estas entradas explican la reducción de la transparencia del agua, el oxígeno disuelto y al mismo tiempo el aumento en la concentración de fosfatos y clorofila a. Si bien no hay estratificación a nivel de distribución vertical de nutrientes, existen diferencias en la distribución de la energía lumínica y consecuentemente la producción primaria se presenta principalmente en la superficie de la columna de agua. El modelo señala que las descargas del emisario submarino constituyen un aporte importante de nutrientes y postula como hipótesis que dichas descargas intensificarán el efecto de fertilización de la surgencia (upwelling) en la primera mitad del año, con un efecto bajo en la época de outwelling debido a la estratificación de la columna de agua.

In order to generate a conceptual model of seasonal distribution of water masses to Santa Marta bay, we identify, from main biotic and abiotic variables related to its water quality, patterns along the annual cycle. The model shows the major influence of the domestic residual water discharges during the rainy seasons (outwelling). These discharges explains the reduction of dissolved oxygen and water transparency and at the same times the increase of phosphorus and chlorophyll a concentrations. Although there is not stratification in the vertical nutrient distribution, there are differences in light distribution and consequently the primary productivity takes place mainly in the water column surface. The model shows that the outfall constitutes an important nutrient input and postulates as a hypothesis that the discharges will intensify the upwelling fertilization effect during the first half of the year, with low impact during the outwelling season due to water stratification.

El efecto de la contaminación sobre el reclutamiento ha sido insuficientemente estudiado. Este trabajo trata el tema del reclutamiento en sitios ubicados a diferentes distancias de dos importantes fuentes de contaminación. Se caracterizó la composición y estructura de las asociaciones de reclutas de corales pétreos (escleractinios y milepóridos) al oeste de la Ciudad de La Habana, Cuba. Esta área está influenciada por la contaminación urbana del río Almendares y del emisario submarino construido en su desembocadura. El objetivo de esta investigación fue determinar las variaciones en la densidad y predominio de las especies de reclutas, en sitios ubicados a diferentes distancias de fuentes de contaminación, en distintas épocas de un año. Se muestreó cada tres meses entre julio 2007- mayo 2008. Se escogieron cuatro sitios de muestreo cerca del borde superior del escarpe del arrecife frontal a 10m de profundidad. Se utilizó un marco cuadrado de 25cm de lado de forma aleatoria-sistémica para determinar la densidad y composición taxonómica de reclutas de corales pétreos (colonias menores de 3cm). Para comparar las densidades medias entre sitios y fechas de muestreo se aplicó un análisis de varianza bifactorial. Para comparar los pares de densidades medias se empleó la prueba de Student-Newman-Keuls. La aplicación de un análisis Clasificación Numérica Jerárquica Aglomerativa (Cluster Analysis) y uno de ordenamiento por Escalado Multidimensional no Métrico (nMDS) mostró una distribución en la que los sitios quedaron agrupados en función de sus distancias de las fuentes contaminantes. Predominó Siderastrea sidérea seguida por Siderastrea radians y Porites asteroides. Durante el año de muestreo, las densidades de reclutas fueron similares entre La Puntilla, Calle 16 y Acuario. Las menores densidades se observaron siempre en Malecón. Se encontraron diferencias significativas entre las densidades medias de los sitios, así como entre de las distintas fechas de muestreo. El análisis de variancia bifactorial no mostró interacción significativa espacio-tiemporal. Malecón, sitio más contaminado, presentó menor reclutamiento y mayor presencia de especies consideradas indicadoras de contaminación orgánica, sedimentación y abrasión. Las densidades fueron mayores en Octubre 2007 y menores en Mayo 2008, al parecer influenciados por las épocas de reproducción y la acción de los frentes fríos respectivamente. El mayor predominio y abundancia de reclutas de S. siderea, S. radians y P. astreoides parece responder a sus elevados potenciales reproductivos y altas resistencias a disturbios. La identidad de las especies dominantes estuvo relacionada aparentemente con las distancias de las principales fuentes de contaminación. Se recomienda replicar esta investigación en otros lugares de la región del Caribe para probar la generalidad de estos resultados. Estudios futuros debieran tener en cuenta la influencia de otros factores ambientales, junto con una valoración de la tolerancia de las especies de reclutas a estos factores, para ponderar mejor el efecto de la contaminación urbana sobre el reclutamiento.

The effect of pollution on coral recruitment has been insufficiently studied. This research deals with coral recruitment in coastal areas and aimed to determine the variations of density and dominant species of corals recruits in sites at different distances from pollution sources. The composition and structure of stony coral (scleractinian and milleporids) recruit associations were characterized in the fringing reef of Western Havana, Cuba. This reef is influenced by urban pollution from the Almendares River and a sewage outlet located at its mouth. Four sites were sampled on the upper fore reef escarpment at 10m deep every three months between July 2007 and May 2008. A 25cm side quadrat was used to determine the density and taxonomic composition of recruits smaller than 3cm in diameter. Sampling units were placed following a random-systematic pattern. The mean density of recruits was determined both at assemble and species level. Bifactoral ANOVA tests were applied to compare mean densities at both sampling sites and dates. Student-Newman-Keuls test was applied to compare pairs of means. Cluster and nMDS analyses were applied to evaluate between site similarities. The predominant species was Siderastrea siderea followed by S. radians and Porites astreoides. Recruit densities were similar among La Puntilla, Calle 16 and Acuario sites. Lower densities were always found in Malecón. Significant differences in mean stony recruit densities were found both between sites and sampling dates. The statistic analysis did not show significant spatial-temporal interactions. Malecón, the most polluted site, showed the lowest recruit density and the greater presence of species considered as indicators of organic pollution, sedimentation and abrasion. The density of recruit species was higher in October 2007 and lower in May 2008, and it was apparently influenced by reproduction and cold front seasons, respectively. The higher dominance and abundance of S. siderea, S. radians and P. astreoides recruits were apparently due to their high reproductive potential and resistance to disturbances. The identity of dominant species was apparently related to distance from major pollution sources. We highly recommended the replication of this research in other areas of the greater Caribbean region to test the generality of present results and to compare among areas. Future research should take into account the influence of other environmental factors, along with an appraisal of recruit species tolerance to these factors, to better ponder the effect of urban pollution on recruitment. Areas with well assessed pollution regimes are recommended for research.

Se usaron técnicas de análisis estadístico multivariado, para determinar la variación temporal y espacial de la calidad del agua en la zona costera de Santa Marta, donde se ubica un emisario submarino que descarga 1 m3/s de aguas residuales domésticas. La ANOVA de dos vías, los análisis de clúster y de componentes principales mas la interpolación de krigging, fueron considerados para este análisis. En la variación temporal se encontraron diferencias que marcan en el año dos periodos de tiempos heterogéneos, de diciembre a abril la concentración de los parámetros de calidad del agua es más alta. El resto del año (mayo, junio, agosto - noviembre, exceptuando el mes de julio donde se presentaron concentraciones altas), se registran concentraciones sensiblemente inferiores. En la variación espacial se reportan dos grupos de áreas en las cuales la calidad del agua es diferente, dicha diferencia está relacionada con la cercanía a la descarga del emisario submarino.

Multivariate statistical techniques were used to investigate the temporal and spatial variations of water quality at the Santa Marta coastal area where a submarine outfall that discharges 1 m3/s of domestic wastewater is located. Two-way analysis of variance (ANOVA), cluster and principal component analysis and Krigging interpolation were considered for this report. Temporal variation showed two heterogeneous periods. From December to April, and July, where the concentration of the water quality parameters is higher; the rest of the year (May, June, August-November) were significantly lower. The spatial variation reported two areas where the water quality is different, this difference is related to the proximity to the submarine outfall discharge.

Fueron determinados los perfiles de temperatura, salinidad y densidad en el punto de descarga del emisario submarino de Santa Marta. Se encontraron tres masas de aguas. Los periodos de estratificación térmica coinciden con las dos épocas de lluvias en la región (entre abril y junio la primera y agosto y diciembre la segunda). El espesor de la termoclina puede alcanzar hasta 12 metros de espesor y gradientes térmicos de 0.67 °C/m.

Temperatura, salinity and density profiles were determined at Santa Marta submarine outfall dischargue point. Two water masses were found. The periods of thermal stratification coincide with two rainy stations (between April and June the first one and August and December the second one). The thermocline can reach up to 12 meters of thickness and thermal gradients of 0.67 °C/m.

Effects of a submarine discharge of urban waste on octocoral (Octocorallia: Alcyonacea) communities in Cuba. The composition and structure of octocoral communities on coral reefs close to a submarine outfall were studied at Reparto Flores, west of Havana City, Cuba. Octocoral community changes after the deployment of the submarine outfall in 2000 were monitored from June 2002 to September 2005, taking as baseline the data existing before its construction. The area also receives the influence of the polluted river Quibú that passes through a great part of the west side of the City. Sampling was done by means of SCUBA diving, counting and identifying colonies in situ within a 1 m² frame that was randomly placed as many times as to warrant stabilized values of Shannon and Weaver’s heterogeneity index H’. In agreement with the available hydrochemical information, changes in the diversity indexes (Shannon and Weaver`s heterogeneity index H’, Pielou’s equitability index J’, and Margalef’s species richness index R1), the Herrera-Moreno’s comparative pollution index (ICC), and density of some octocoral species at a depth of 10 m suggest a decrease in the influence of polluters from 1989 to 2005. Nevertheless, these indicators were affected in 2004 by a sudden intense but brief colonization of Briareum asbestinum, a species that is not typical of polluted places. At a depth of 20 m, a co-dominance of Plexaura kuekenthali and Eunicea clavigera (resistant and non resistant to pollution, respectively) and an increase of the comparative pollution index (ICC) was observed. The increase of P. kuekenthali, a pollution indicator, suggests a rise in the pollution effect 20 m in depth, because of the recent impact caused by the greater closeness of the outfall mouth 50 m deep. Results corroborate the hypothesis about the pollution indicator character of P. kuekenthali. However, this could not be explored for Eunicea flexuosa (also considered a pollution-indicator) due to an intensive illegal selective extraction for lucrative handicraft purposes, which led to a remarkable decrease in its density. B. asbestinum and E. clavigera were outlined as poorly resistant to pollution. Rev. Biol. Trop. 56 (1): 65-75. Epub 2008 March 31.

Cullera Bay, located on the Mediterranean coast of Spain, is influenced by the Júcar River outflow and by an sewage outfall that discharges wastewaters in the vicinity of the river mouth. Within the framework of the ECOSUD project, five sampling campaigns were conducted between July 2002 and April 2003 at 11 stations distributed along the coast of the bay and in the area of the sewage pipe, in order to determine the spatial and temporal distribution of bacteria (faecal coliforms, enterococci and Escherichia coli) in the seawater and thus detect possible dangerous zones for recreational use of the beaches, based on the guidelines established by the European Environmental Commission. In general, Cullera Bay was found to have good water quality; however, the discharges from both the river and sewage outfall affect the coastal zone, the increase in bacterial concentration diminishing the quality of the bathing waters, especially during the summer months when tourism peaks. Moreover, as a result of additional inputs of sporadic sources of pollution in the area of Cape Cullera, the maximum permissible values established for faecal coliforms (2000 CFU 100 mL-1), enterococci (200 CFU 100 mL-1) and E. coli (500 CFU 100 mL-1) were exceeded. Considering that the currents are driven by seasonal winds, the northern area could eventually become an additional source of contaminating bacteria to the beaches that currently have good water quality.

Localizada en el Mediterráneo español, la Bahía de Cullera está influenciada por las descargas del Río Júcar y por un emisor submarino que descarga sus aguas residuales justo en la desembocadura del río. En el marco del proyecto ECOSUD se llevaron a cabo cinco campañas de muestreo entre julio de 2002 y abril de 2003, en 11 estaciones distribuidas a lo largo de la costa y en el emisor submarino, para determinar la distribución espaciotemporal de la calidad bacteriológica (coliformes fecales, Escherichia coli y enterococos) del agua de mar con la finalidad de detectar posibles áreas peligrosas para usos recreativos y de baño de las playas de la bahía, según los estándares determinados por la Comisión Ambiental Europea. Los resultados obtenidos muestran que, en general, la zona costera de Bahía Cullera mantiene una buena calidad en sus aguas de baño. Sin embargo, la influencia de las descargas tanto del emisario submarino como del Río Júcar tiene un impacto en la zona costera, donde el aumento de la concentración bacteriológica disminuye la calidad de las aguas, sobretodo en los meses de verano cuando la actividad turística es intensa. El aporte adicional de fuentes esporádicas de contaminación en la zona del Cabo Cullera ocasiona un incremento por encima del valor máximo permisible de concentración de bacterias (2000 UFC 100 mL-1 para coliformes fecales, 200 UFC 100 mL-1 para enterococos y 500 UFC 100 mL-1 para E. coli). Además, tomando en cuenta que el patrón de corrientes está controlado por el régimen estacional de los vientos, la zona norte podría llegar a ser una futura fuente adicional de bacterias contaminantes a las zonas de la playa, que hasta hoy mantienen una buena calidad de agua.

The coastal area of the interior sea of the Tenth Region, including the Reloncaví Sound, is an area that since the first inhabitants settled down in their surroundings it has been impacted by domestic and industrial wastewater, as well as for agricultural, forestry and fish farming activities in the last 10 years. The coastal area of the bay of Puerto Montt has been little studied, mainly when someone tries to evaluate the current state of the environmental conditions and further more, when pretending to know the possible impacts generated after the installation of a submarine wastewater diffuser. The present study seeks to obtain a diagnosis of the state of bacteriological contamination of the bay of Puerto Montt, by using the faecal coliform index. Five sampling stations in the coast and six in deeper waters of the bay were established, the last six parallel to the first ones. Sampling in the coastal stations was performed monthly and seasonally in deep waters stations of the bay. For the bacteriological analysis of the water samples, the multiple tubes method was used (MPN), a quantitative method that allows to estimate the population of faecal coliforms bacteria present in the water, by inoculating series of 5 tubes in decreasing dilutions of the sample into proper cultivation media. For the analysis of the information, parametric variance analysis, Tukey test and test “t” of Student were performed. The bacteriological contamination shows ranges of seasonal faecal coliforms between <2 and 1700 and monthly between 2 and >16000 NMP fc/100 ml. Finally, it can be point out that the population of faecal coliforms in the bay of Puerto Montt has remained stable in relation to previous reports. However, it is considered essential to continue with the monitoring of the submarine wastewater diffuser, as well as the detailed study of the oceanography of the Reloncaví Sound, of which they have been obtained some records by means of satellite oceanography

La zona costera del mar interior de la Décima Región, incluyendo principalmente el Seno de Reloncaví, es un área que desde que se instalaron los primeros habitantes en sus alrededores ha sido impactada por aguas residuales domésticas e industriales, así como también por la actividad agrícola, forestal y acuícola en los últimos 10 años. La zona costera de la bahía de Puerto Montt ha sido poco estudiada, sobre todo cuando se intenta evaluar el estado actual de las condiciones ambientales y más aún cuando se pretende conocer los posibles impactos que se estén generando con posterioridad a la instalación del emisario submarino de aguas servidas. El presente estudio pretende obtener un diagnóstico del estado de contaminación bacteriológica de la bahía de Puerto Montt, a través del índice de coliformes fecales. Se fijaron 5 estaciones de muestreo en la costa y 6 en aguas más profundas de la bahía, paralelas a la costa. Las muestras de la costa se tomaron en forma mensual y las de aguas profundas de la bahía, en forma estacional. Para el análisis bacteriológico de las muestras de agua se usó el método de los tubos múltiples (NMP), método cuantitativo que permite estimar la población de bacterias coliformes fecales presentes en el agua, inoculando series de 5 tubos en diluciones decrecientes de la muestra a medios de cultivos adecuados. Para el estudio de la información se aplicó un análisis de varianza paramétrico, el test de tukey y el test t de Student. La contaminación bacteriológica muestra rangos de coliformes fecales estacionales entre <2 y 1700 y mensuales entre 2 y >16000 NMP Cf/100 ml. Finalmente, se puede señalar, que la población de coliformes fecales en la Bahía de Puerto Montt se ha mantenido en relación a reportes anteriores. Sin embargo se considera imprescindible el monitoreo continuado del emisario, así como el estudio detenido de la oceanografía del Seno de Reloncaví, del cual se han realizado algunos registros mediante oceanografía satelital

Knowing the tidal delay along the 35 km between Mar del Plata and Mar Chiquita, the velocity of tidal currents (mesured at 10 m depth, approximately 3 km distant from the coast) were modelled and the dispersion of a merging sewage outfall was simulated. The mean and maximum discharges of the sewage disposal were considered for the conditions of the year 2025. The total coliform concentration of the plume were assumed to be as high as today (109 total coliforms in 100 ml). To simulate the dispersive transport of a decaying pollutant, it is necessary to apply three approximations to the problem: 1. the effect of the initial dilution (in the near field) of the polluting jet into the environmental waters, 2. the effect of the dispersion in the far field, and 3. the decayment of the pollutant in relation to the pollution degree of the environment. In the simulation of a sewage disposal system, we need to know the behaviour of the plume in the water (flotation and/or the possibility of the stratification of the plume within the water body) In order to simulate the behaviour of the future sewage outfall of Mar del Plata city, two hydraulic models were used: RSB is recommended for stratified waters, and UM for merging plumes. These programs permit to analyze several construction parameters of the pipeline as length with diffusers, number of diffusers, spacing between diffusers, port diameters, port elevation over the pipe, and angle between the pipeline and the dominant currents. In eight of the ten scenarios considered, the bathing conditions were obtained 2 km away from the outlet of the diffusers; in the remaining two, the bathing conditions were arrived at 2.5 km from the outlet. In regard to these simulations, a submarine outfall of 3 km would fulfill bathing requirements. The deacyment coefficient and the environmental concentration of colliform bacteria in the water are the more important factors to deal with in these models. On the other hand, the effects induced in the far field by the tidal currents, winds (local winds and waves) and Coriolis force were modelled by a special computer program developed for the bidimensional simulation of tide-dominated shelves (AQUASEA). In regard to the bacteria-decayment rates chosen (T90, or time lag for the dye-off of 90% of the coliform bacteria in water) based on controlled experiments, a sewage outfall of 3 km length would be able to dilute the plume during the sunlight hours, without altering the bathing conditions at the neighbouring beaches. This would not happen during the night hours. During intermediate conditions (low sunlight), bathing conditions would remain with a T90 of 3 hours, but the beaches to the south of the sewage disposal would be at risk if the T90 lasts 5 hours. A high-bathing risk would remain during the setup hours of a cloudy morning. Anyway, the open-ocean wave-diluting effects were not possible to be modelled although waves were probed to be a high dispersion agent at the Mar del Plata inner continental shelf.

Utilizando rangos y retardos de las alturas de la marea, y simulando la velocidad de las corrientes de marea medidas, se modeló la dispersión de una pluma cloacal aflorante sobre un largo de costa de 30 km (Mar del Plata-Mar de Cobo) y a una profundidad de 10 m (3 km de la costa). Los caudales considerados son los promedios y máximos extrapolados al año 2025; la concentración de coliformes de la pluma se supuso similar a la concentración máxima actual (109 coliformes totales en 100 ml). Se modelaron además los efectos inducidos por el viento (olas y vientos locales) a través del programa de simulación bidimensional especializado para mareas AQUASEA. De acuerdo a los T90 seleccionados en base a experiencias controladas, un emisario submarino de 3 km sería capaz de dispersar la pluma durante las horas del día sin que la concentración de coliformes pueda alterar las condiciones de balneabilidad. Esto no sucedería durante las horas de la noche. En condiciones intermedias, las condiciones de balneabilidad se mantendrían con T90 de 3 horas, pero se comprometerían las playas del sur si el T90 fuera de 5 horas. El mayor peligro para las condiciones de balneabilidad sería durante las primeras horas de la mañana de días nublados. De todos modos, las condiciones de dispersión inducidas por olas generadas “offshore” se reconocieron como muy significativas aunque escaparon a las posibilidades de simulación de los modelos. Para simular el transporte dispersivo de un contaminante con decaimiento es necesario utilizar tres aproximaciones al problema: 1. el efecto de la dilución inicial (campo cercano) de la pluma en relación con las aguas de la cuenca receptora, 2. el efecto de la dispersión en el campo lejano, y 3. el decaimiento del contaminante respecto a las aguas del ambiente. Para simular un emisario cloacal submarino, es necesario conocer el comportamiento de la pluma respecto a la dinámica del cuerpo receptor (flotación y/o la posible estratificación de las masas de agua). Con el objeto de simular el comportamiento del futuro emisario submarino, dos modelos fueron utilizados: el modelo RSB para aguas estratificadas, y el modelo UM para plumas emergentes. Estos programas permiten analizar los patrones de construcción de la cañería: longitud, longitud con difusores, número de difusores, espaciamiento entre difusores, diámetro de los orificios de salida de los difusores, su altura respecto del emisario, y el ángulo de la tubería respecto a las corrientes dominantes. Las condiciones de operabilidad fueron calculadas para el caudal promedio de vertido extrapolado al año 2025 (4,8 m3/seg) y concentraciones de coliformes semejantes a las actuales (de la pluma y de las aguas adyacentes de la plataforma cercana a Camet). Los análisis consideraron velocidades de corrientes, temperaturas y salinidades semejantes a las medidas en 1996. De 8 de las 10 situaciones consideradas, las condiciones de balneabilidad se lograrían a 2 km del extremo del emisario; en las dos remanentes las condiciones se lograrían a los 2,5 km. De acuerdo a estas simulaciones, un emisario cloacal de 3 km mantendría las condiciones de balneabilidad en la zona. El coeficiente de decaimiento (T90) y la concentración ambiental de coliformes totales son los factores más sensibles en cuanto a la aplicabilidad de estos dos modelos.