Propuesta: Curso de posgrado Gestión de recursos hídricos y conservación de un buen estado ecológico de los ecosistemas acuáticos Docente responsable Dra. Julia Toja. Catedrática de la Facultad de Biología, Universidad de Sevilla, España. 1. JUSTIFICACIÓN El cuidado en el uso y la conservación de los recursos hídricos es un tema relevante para el que hace falta cada vez más la presencia de profesionales preparados para resolver problemas a corto y a largo plazo. Los conocimientos limnológicos resultan ser los pilares para la interpretación de las condiciones de los sistemas acuáticos, pero discernir cuáles son las medidas adecuadas para mantener el buen estado de dichos sistemas implica además un conocimiento de las normativas y las acciones para realizar la gestión. En este caso la docente ha realizado a lo largo de su carrera actividades científicas, docentes y de gestión, que le han dado la experiencia para proponer un programa útil tanto para los alumnos del doctorado como para profesionales dedicados al ejercicio libre de su profesión. El curso está dirigido a alumnos de posgrado interesados en los cuerpos de agua continentales y cuya formación es en las distintas ramas de la biología, ingeniería, geología, así como a profesionales dedicados a la gestión de recursos naturales. Incluye las temáticas abordándolas tanto desde el punto de vista teórico como del aplicado, concatenando ambas visiones para lograr el óptimo posicionamiento del educando. Atendiendo a la posible discrepancia en la profundidad de los conocimientos de base debido a la distinta formación de grado de los alumnos, se plantea el Tema 1 para unificar los criterios y desarrollar los temas posteriores. 2. OBJETIVOS Los objetivos del curso son: - Introducir los principios básicos limnológicos en ecosistemas naturales y artificiales. - Discutir los problemas causados por el hombre. - Describir los métodos de gestión. 3. PROGRAMA TEMÁTICO Tema 1. ¿Qué conocimientos limnológicos son los más importantes para la gestión de los recursos hídricos y la conservación de los ecosistemas acuáticos? : El ciclo del agua. Papel de los ecosistemas acuáticos epicontinentales en el funcionamiento de la biosfera. Tipos de ecosistemas de aguas continentales. Diferencias de composición entre las aguas marinas y continentales. Principales factores que influyen en el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos. Organización espacio-temporal: Funcionamiento diferencial de los distintos tipos de ecosistemas acuáticos. La perturbación en los ecosistemas acuáticos. La Directiva Marco para las políticas del Agua. Tema 2. Gestión de embalses. Control de la eutrofización. ¿Es un proceso irreversible? Formas de lucha contra la eutrofización. Medidas preventivas vs. curativas. Diagnóstico de la calidad del agua. Los embalses como un recurso múltiple. El ejemplo de Sevilla. Tema 3. La potabilización del agua. Problemas más frecuentes. Corrección física: clarificación. Corrección química: compuestos derivados de contaminación orgánica; compuestos xenobióticos; toxicidad de cianobacterias. Corrección biológica: bacteriología Sanitaria. Tema 4. Pequeñas masas de agua artificiales (farm ponds). Tipologías. Importancia de estos sistemas como complementarios de los humedales naturales para la conservación de la biodiversidad. Cómo conseguir de forma económica una buena calidad del agua para riegos localizados. Tema 5. Gestión de ríos. I. Diagnóstico y control de la calidad. Modelo del funcionamiento de un río (modelo de Armengol): Río continuo versus río discontinuo. Diagnóstico del estado ecológico: diagnóstico de la calidad del hábitat; diagnóstico de la calidad del agua. Justificación de los índices bióticos. Tema 6. Gestión de ríos. II. Restauración de ríos y riberas. El problema del caudal “ecológico”. Mantenimiento de la heterogeneidad del cauce. Regeneración del bosque en galería. Tema 7. Técnicas convencionales de depuración de aguas residuales. Bases ecológicas para la elección del sistema de tratamiento de aguas residuales. El tratamiento convencional: Tratamiento primario; Tratamiento secundario: biológico; Tratamiento terciario: eliminación de nitrógeno, eliminación de fósforo. Tratamiento de los fangos generados. Producción de biogás. Cogeneración de energía eléctrica. Tema 8. Técnicas no convencionales de depuración de aguas residuales. Sistemas que utilizan el poder autodepurador del suelo: filtros verdes, filtros de turba. Sistemas que utilizan el poder autodepurador del agua: lagunado. Humedales artificiales. Contactores rotatorios. Tema 9. La reutilización planificada de las aguas residuales regeneradas. La reutilización de los fangos generados. 4. ACTIVIDADES DEL CURSO Este curso cuenta con actividades individuales y grupales: - Actividad de estudio individual: se solicitará a los alumnos la lectura de algunos textos previa al tratamiento de cada tema, para suscitar un debate. - Actividad de estudio grupal: tienen el mismo carácter de promover la reflexión sobre textos y/o casos, pero cuentan con una propuesta formal de intercambio entre pares para contrastar opiniones, ampliar puntos de vista, intercambiar información, etc. Estas actividades de desarrollarán durante el trabajo áulico. Se tratarán en forma grupal los estudios de casos planteados en cada tema. Lecturas: Se han seleccionado artículos y textos como bibliografía obligatoria, que presentan niveles de complejidad diversos. 5. BIBLIOGRAFÍA Toja, J., 2013. Documento del curso. Manuscrito preparado especialmente. Anónimo. Reutilización de aguas residuales. Capítulo II Anónimo. Regeneración y reutilización de aguas residuales depuradas. Informe técnico. Armengol, J., Rodríguez, J.J., García, J.C., Marcé, R., 2009. La gestión de los embalses en relación con la calidad del agua en situaciones de sequía intensa. Ingeniería del Agua, Vol. 16(4): 285-294 Ávila, C., Salas, J.J., Martón, I., Aregón, C., Garcia, J., 2013. Integrated treatment of combined sewer wastewater and stormwater in a hybrid constructed wetland system in suthern Spain and its further reuse. Ecological Engineering, 50: 13-20 Barrington B.J., Reichwaldt, E.E., Ghadouani, A., 2013. The use of hydrogen peroxide to remove the cyanobacteria and microcystines from waste stabilization ponds and hypereutrophic systems. Ecological Engineering, 50: 86-94 Boletín Oficial del Estado, 2007. Real Decreto 1620/2007, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de aguas residuales. B.O.E. 294: 5063950661 Bouza-Deaño, R., Salas-Rodríguez, J.J., 2013. Distribution and spatial variability of sludges in a wastewater stabilization pond system whitout deslundging from a long period of time. Ecological Engineering, 50: 5-12 Casas, J., Toja,J., Bonachela, S., Fuentes, F., Gallego, I., Melchor, J., León, D., Peñalver, P., Pérez, C., Sánchez, P., 2010. Artificial ponds in a Mediterranean region (Andalusia, Southern Spain): Agricultural and environmental issues. Water and Environmental Journal. ISSN 1747-6585 Casas, J., Toja,J., Peñalver, P., J. Melchor, León, D., Fuentes, F., Gallego, I., Fenoy, E., Pérez, C., Sánchez, P., Bonachela, S., Elorrieta, M.A., 2012. Farm ponds as potential complementary Habitats to Natural wetlansd in a Mediterranean Region. Wetlands. DOI: 10.1007/s13157-011-0265-5 Durán, C., 2010. Asistencia técnica para el control de macrófitos. Mejora de la gestión de los embalses del Bajo Ebro. Informe final de la Confederación Hidrográfica del Ebro. García, J., Salas, J.J., Martín, I, Vymazal, J., 2013. Research and innovation on ecotechnologies applied to improve wastewater treatment efficiency. Ecological Engineering, 50: 1-4 Fuentes, F., Juan, M., Gallego, I., Luis, M.,Fenoy, E., León, D., Peñalver, P., Toja, J., Casas, J., 2012. Diversity in Mediterranean farm ponds: trade-off and synergies between modernisation and biodiversity conservation. Freshwater biology. DOI: 10.1111./fwb.12038: 1-16 Marcé, R, Armengol, J., 2013 Los efectos de los embalses y su relevancia en la cantidad y calidad del agua para la garantía del recurso. 221-228 En Impactos en los ecosistemas acuáticos Capítulo 17 Palau Ibars, T., 2003. Medidas de gestión y adecuación ambiental de embalses frente a la eutrofia. Limnetica, 22(1-2): 1-13 Palau Ibars, T., 2003 La sedimentación en embalses. Medidas preventivas y correctoras. Actas del I Congreso de Ingeniería civil y Medio ambiente: 847-856 Paulo, P.L., Azevedo, C., Begosso, L., Galbiati A.F., Boncz M.A., 2013. Natural systems treating greywaters and blakwaters on-site; Integrating treatment, reuse and Landscaping. Ecological Engineering, 50: 95-100. Pflüger, J.C., 2008. El agua potable en la República Argentina. Diagnóstico de fuentes de agua en algunas localidades. 248pp Programa hidrológico. 2006. Reutilización de aguas residuales. Plan especial del alto Guadiana: 2-15 Sanz Montero, M.E., Cobo Rayán, R., Gómez Montaña, J. L., Avendaño Salas, 1998. Composición de los sedimentos acumulados en embalses españoles. Ingeniería del agua, 5(4): 21-28 Toja, J., Basanta, A., Fernández Alés, R., 1992. Factors controling algal biomass in the complex of water supply reservoirs of Sevilla. En N. Prat y C. Duarte (Eds.) Limnology in Spain. Limnetica, 8: 267-277 Verweij, M. 2001. Towards sustainable pond farming. Leisa Magazine: 1-3. 6. POSIBLES DESTINATARIOS DE ESTA PROPUESTA Biólogos, geólogos, ingenieros hidráulicos, ingenieros sanitarios, profesionales de áreas de gestión de cuerpos de agua continentales. 7. CRONOGRAMA DE CLASES TEÓRICAS Y/O PRÁCTICAS Cronograma Día 1 21/04/2014 lunes 8 horas Presentación curso Presentación Tema 1. ¿Qué conocimientos limnológicos son los más importantes para la gestión de los recursos hídricos y la conservación de los ecosistemas acuáticos? Presentación Tema 2. Gestión de embalses. Control de la eutrofización. Presentación de problemas prácticos. Día 2 22/04/2014 Martes 8 horas Presentación tema 3. La potabilización del agua. Problemas más frecuentes. Toxicidad de cianobacterias. Discusión y análisis de casos. Presentación Tema 4. Pequeñas masas de agua artificiales (farm ponds). Cómo conseguir de forma económica una buena calidad del agua para riegos localizados. Día 3 23/04/2014 Miércoles 8 horas Presentación tema 5. Gestión de ríos. I. Diagnóstico y control de la calidad del agua. Presentación tema 6. Gestión de ríos. II restauración de ríos y riberas. Discusión y análisis de caso. Día 4 24/04/2014 Jueves 8 horas Presentación tema 7. Técnicas convencionales de depuración de aguas residuales. Presentación tema 8. Técnicas no convencionales de depuración de aguas residuales. Día 5 25/04/2014 Viernes 8 horas Presentación tema 9. La reutilización planificada de las aguas residuales regeneradas. La reutilización de los fangos generados. Discusión y análisis de casos. Presentación de actividad individual integradora. Inicio actividad final. Visitas a instalaciones (potabilizadora y/o EDAR) Entrega actividad final dd/05/2014 10 horas Entrega actividad final vía correo electrónico Devolución de resultados dd/07/2014 Devolución vía correo electrónico 8. CARGA HORARIA Y SISTEMA DE EVALUACIÓN Carga horaria total: 50 Carga horaria de desarrollo del curso: 40 Carga horaria de la evaluación: 10 Tipo o modalidad de evaluación final: - Actividad individual integradora: Parte de la evaluación consistirá en lo actuado durante el desarrollo del curso, tomando en consideración la presentación/exposición de lecturas en clase. La evaluación incluye la presentación de un manuscrito sobre el análisis de un caso particular sobre un tema perteneciente a la investigación y/o gestión de cada alumno. Sistema de evaluación: - Actividad final individual (evaluación del curso): Para la aprobación del curso se deberá entregar un trabajo final que tiene como propósito integrar todos los temas abordados y la aplicación en una situación particular. Para su desarrollo los alumnos contarán con un período de 15 días. Estos días representan una carga horaria de 10horas del curso. 9. RECURSOS Para el desarrollo del curso se requiere un aula con un cañón y computadora para realizar las exposiciones teóricas. En el caso de ser posible realizar una visita a instalaciones de la planta potabilizadora de La Plata o la planta depuradora de Bagó (o similar), se requiere vehículo y permisos. En el caso de no ser posible hacer la visita, se cumplirá con la carga horaria en el aula. 10. NÚMERO MÁXIMO DE ALUMNOS No se establece número máximo. Debido a que no se requieren insumos personales para los alumnos, el número máximo puede ser fijado por el Departamento de Posgrado según la disponibilidad en las instalaciones. 11. FECHA Y HORARIOS 21 al 25 de abril de 2014. 8 horas de dictado de clases diarias.