Sistema de bombeo móvil para el aprovechamiento de aguas superficiales poco profundas en riego complementario

La creciente demanda de alimentos a nivel mundial le ofrece a la Rep. Argentina la posibilidad de transformarse en uno de los principales proveedores de granos y carnes. Según la "Food and Agriculture Organization", el aumento de la producción dependerá en gran medida de la utilización del agua. Un reciente estudio realizado por el Banco Mundial, considera que Argentina posee un buen potencial para ampliar la superficie de riego. El riego complementario es una técnica que le permite a la región centro sur de la provincia de Córdoba aumentar y estabilizar los rendimientos de los cultivos extensivos característicos de la zona. El uso eficiente de sistemas de riego es un problema multidimensional y esto lo convierte en un tema complejo de investigación. Este proyecto se caracteriza por la interdisciplinariedad y el trabajo colaborativo con impacto a nivel de Departamento, Facultad y Universidad. A nivel de Universidad el proyecto integra a docentes investigadores de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC) y de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC). A nivel de Facultades de la UNRC el proyecto integra a docentes-investigadores de tres Facultades: Ingeniería (FI), Agronomía y Veterinaria (FAyV), y Ciencias Económicas (FCE). Para la impulsión de aguas superficiales para su uso en riego no hay diseños específicos. En el marco de este proyecto se pretende desarrollar un sistema de bombeo para riego que permita impulsar aguas superficiales poco profundas, ya sea desde ríos, lagunas e incluso canales. El sistema deberá ser liviano, de fácil transporte y de geometría variable para poder adaptarse a distintas topografías de las fuentes de agua. A su vez debe ser capaz de adaptarse a las distintas plantas motrices (tractores) que se disponen en el ámbito rural. El sistema deberá superar los problemas de bombeo relacionados a la poca profundidad de los ríos del sur de la provincia de Córdoba. Por sus características, el sistema también podría ser utilizado para el bombeo de agua en zonas anegadas por problemas de inundaciones. El desarrollo tecnológico propuesto en este proyecto, es un aporte tecnológico que reviste especial importancia tanto para el sector productivo primario como para el sector productivo metalmecánico del sur de la provincia de Córdoba y en particular del Departamento Río Cuarto (donde se encuentra la UNRC). En el campo de aplicación de las tecnologías agrícolas el presente proyecto aporta innovación en el espectro de los productos desarrollados por la industria metalmecánica y agromecánica regional.

Modelos matemáticos en flujos atmosféricos

El movimiento de grandes masas de aire en la atmósfera en las latitudes medias, está controlado principalmente por el llamado balance geostrófico. Este es un balance entre la fuerza de Coriolis y el gradiente de presión matemáticamente análogo al balance hidrostático que da lugar a las ecuaciones de Saint Venant en el estudio de ondas de gravedad en aguas poco profundas. La utilización de este balance como primer término en la expansión asintótica sistemática de las ecuaciones de movimiento, da lugar a una evolución temporal que está controlada por las llamadas ecuaciones cuasi-geostróficas. La dinámica regida por las ecuaciones cuasi-geostróficas da lugar a la formación de frentes entre masas de aire a distintas temperaturas. Se puede conjeturar que estos frentes corresponden a los observados efectivamente en la atmósfera. Dichos frentes pueden emitir ondas de gravedad, que evolucionan en escalas de longitud y tiempo mucho menores que las mesoescalas del balance geostrófico y corresponden por lo tanto, a mecanismos físicos ignorados por el modelo cuasi-geostrófico. Desde un punto de vista matemático la derivación del modelo cuasi-geostrófico "filtra" las frecuencias altas, en particular las ondas de gravedad. Esto implica que, para entender el proceso de formación de estas ondas es necesario desarrollar un modelo mucho más amplio que contemple la interacción de las mesoescalas cuasi-geostróficas y las microescalas de las ondas de gravedad. Este es un problema análogo al estudio de los efectos de la inclusión de un término dispersivo pequeño en una ecuación hiperbólica no lineal. En este contexto, cuando la parte hiperbólica genera un frente de choque, la dispersión produce oscilaciones de alta frecuencia cuyo estudio es un problema abierto y de mucho interés. Con la combinación de cuidadosas expansiones asintóticas, estudios numéricos y análisis teóricos, desarrollaremos y estudiaremos un modelo matemático simplificado para el estudio de los fenómenos mencionados.

Aguas del río suquía: monitoreo y evaluación de riesgo de transmisión hídrica de virus entéricos con impacto en salud humana.

El agua es una fuente importante de diseminación de agentes virales que se transmiten por vía fecal-oral y que genéricamente se denominan virus entéricos. Nuestro país constituye una zona endémica para algunos de estos virus (hepatitis A, rotavirus, adenovirus, astrovirus, norovirus, enterovirus no polio) y por lo tanto la excreción fecal de estos virus puede considerarse permanente. Asimismo, los individuos infectados con virus entéricos emergentes, como es el virus de hepatitis E (HEV) y picobirnavirus, también los eliminan por materia fecal. De este modo, las aguas residuales constituyen una matriz hídrica con alta carga viral. En las últimas décadas se ha incrementado la fragilidad de los sistemas hídricos, reflejada en las dificultades para la evacuación de aguas residuales y la contaminación de espacios acuáticos destinados a recreación. En este marco, se vería favorecida la diseminación de virus entéricos en matrices acuosas superficiales, constituyendo estas aguas un riesgo de infección para la población expuesta. La legislación vigente establece, para el control de la contaminación microbiana de las aguas, el uso de indicadores estándares bacterianos. Sin embargo, recientes estudios han demostrado que estos indicadores no revelan satisfactoriamente la calidad viral de las aguas, por lo que el monitoreo específico de los virus humanos en aguas superficiales cobra particular importancia. Objetivo general: llevar adelante un proyecto de desarrollo y transferencia de tecnologías, basado en una gestión integrada en red de investigación, para la recuperación, identificación, cuantificación y caracterización molecular de virus responsables de enfermedades de transmisión hídrica con impacto en la salud pública, en aguas del Río Suquía de la Provincia de Córdoba. Resultados esperados: se pretende como producto del desarrollo de este proyecto describir la calidad virológica de las aguas del Río Suquía y arribar a una propuesta para el monitoreo viral de aguas superficiales y la evaluación de riesgo de transmisión hídrica de virus entéricos a población expuesta. Importancia del proyecto: Aportar información a los programas sanitarios de la región sobre la situación de contaminación viral del Río Suquía, a fin de reforzar el sistema de saneamiento ambiental, mejorar el diagnóstico de calidad microbiológica de aguas superficiales e impulsar a programas de control para atenuar la diseminación de virus entéricos en nuestro medio. Los datos sobre el virus HEV serán los primeros disponibles para la región.

AGUAS DEL RÍO SUQUÍA: MONITOREO Y EVALUACIÓN DE RIESGO DE TRANSMISIÓN HÍDRICA DE VIRUS ENTÉRICOS CON IMPACTO EN SALUD HUMANA.

El agua es una fuente importante de diseminación de agentes virales que se transmiten por vía fecal-oral y que genéricamente se denominan virus entéricos. Nuestro país constituye una zona endémica para algunos de estos virus (hepatitis A (HAV), rotavirus, adenovirus, astrovirus, norovirus, enterovirus no polio) y por lo tanto la excreción fecal de estos virus puede considerarse permanente. Asimismo, los individuos infectados con virus entéricos emergentes, como es el virus de hepatitis E (HEV) y picobirnavirus, también los eliminan por materia fecal. De este modo, las aguas residuales constituyen una matriz hídrica con alta carga viral. En las últimas décadas se ha incrementado la fragilidad de los sistemas hídricos, reflejada en las dificultades para la evacuación de aguas residuales y la contaminación de espacios acuáticos destinados a recreación. En este marco, se vería favorecida la diseminación de virus entéricos en matrices acuosas superficiales, constituyendo éstas aguas un riesgo de infección para la población expuesta. La legislación vigente establece, para el control de la contaminación microbiana de las aguas, el uso de indicadores estándares bacterianos. Sin embargo, recientes estudios han demostrado que estos indicadores no revelan satisfactoriamente la calidad viral de las aguas, por lo que el monitoreo específico de los virus humanos en aguas superficiales cobra particular importancia. El objetivo general: llevar adelante un proyecto de desarrollo y transferencia de tecnologías, basado en una gestión integrada en red de investigación, para la recuperación, identificación, cuantificación y caracterización molecular de virus responsables de enfermedades de transmisión hídrica con impacto en la salud pública, en aguas del Río Suquía de la Provincia de Córdoba. Los objetivos específicos planteados son: -Implementar metodologías para concentración de virus a partir de muestras de aguas y para la extracción de los ácidos nucleicos de los concentrados.-Desarrollar e Implementar métodos moleculares para detección de rotavirus, norovirus, astrovirus, enterovirus, HAV, HEV, picovirnavirus y poliomavirus en aguas del río Suquía.-Caracterizar molecularmente los aislamientos virales (secuenciamiento y análisis filogenéticos).-Cuantificar rotavirus y enterovirus viable en las aguas analizadas.-Determinar la correlación genómica/serológica y las relaciones filogenéticas entre los virus detectados en aguas del Río, en cloacas (circulación poblacional de virus) y en población humana y animal, específicamente para HEV.-Evaluar la correlación entre los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos utilizados como indicadores de la calidad de agua y la detección cualitativa y cuantitativa viral. -Confeccionar mapas que reflejen la contaminación viral estacional del Río Suquía. -Evaluar el riesgo de transmisión hídrica de virus entéricos a población expuesta.-Consolidar la red de investigación a través de la formación de recursos humanos y la divulgación de las actividades y resultados obtenidos. Resultados esperados: Se pretende como producto del desarrollo de este proyecto describir la calidad virológica de las aguas del Río Suquía y arribar a una propuesta para el monitoreo viral de aguas superficiales y la evaluación de riesgo de transmisión hídrica de virus entéricos a población expuesta. Importancia del proyecto: Aportar información a los programas sanitarios de la región sobre la situación de contaminación viral del Río Suquía, a fin de reforzar el sistema de saneamiento ambiental, mejorar el diagnóstico de calidad microbiológica de aguas superficiales e impulsar a programas de control para atenuar la diseminación de virus entéricos en nuestro medio. Los datos sobre el virus HEV serán los primeros disponibles para la región.

Evaluación integral de la contaminación estrogénica de las aguas superficiales de la Cuenca del Río Suquia

Los compuestos estrogénicos son una clase de productos farmacéuticos nocivos para los animales y una de las causas de los daños ambientales. La actividad biológica de estos compuestos es elevada, pues han sido diseñados para actuar en bajas concentraciones. Por lo tanto, incluso a las bajas concentraciones en el medio ambiente, pueden producir efectos nocivos sobre los organismos acuáticos, así como en los humanos, que pudieran estar contaminados en un número de maneras (a través de agua potable o alimentos contaminados, por ejemplo). Estudios realizados en cursos superficiales de agua han demostrado una elevada concentración de estrógenos, esto se debe a que el tratamiento estándar del agua a menudo falla en eliminar el estrógeno y componentes sintéticos químicamente emparentados con el mismo, o bien el manejo inadecuado de residuos biológicos determina que se viertan a la cuenca fluvial alterando el sistema natural. En este trabajo se estudiará la presencia, origen y concentración de las tres principales hormonas estrogénicas Esatrona (E1), 17 beta-estradiol (E2) y estriol (E3) en la cuenca del Río Suquia. El objetivo principal del proyecto es determinar la presencia, concentración y origen de Estrona (E1), 17 beta-estradiol (E2) y Estriol (E3) en la cuenca del río Suquia. Sus objetivos específicos son-. Recopilar información sobre la presencia y origen de los estrógenos en cuencas hídricas y sus efectos en el ecosistema. Analizar la presencia de estrógenos en la cuenca de Río Suquia y su variación estacional. Determinar el posible origen de los estrógenos que estén presentes en la cuenca del Río Suquía Para cumplimentar con el proyecto se realizaran dos campañas de muestreo durante los peridos más secos y húmedos de la misma en 15 puntos estratégicamente seleccionados, las mismas serán analizadas en laboratorio para determinar la presencia y concentración de las hormonas estrogénicas Asimismo se realizarán 150 encuestas a mujeres de la ciudad de Córdoba y otras localidades de la cuenca del Río Suquía a fin de conocer el consumo de píldoras anticonceptivas o la utilización de parches anticonceptivos. Se llevaran adelante estudios ambientales que permitan determinar el posible origen en los estrógenos. Se extraerán conclusiones que permitan tener un conocimiento de la presencia, concentración, origen y variación estacional de las hormonas estrogénicas, estrona (E1), 17 beta-estradiol (E2) y estriol (E3) en la cuenca del río Suquia. Los resultados que se esperan es poder determinar la presencia y origen de los tres tipos de estrógenos E1, E2 y E3 en la cuenca del Río Suquía y poder general información que permita a los gobiernos tomar medidas para reducir la contaminacion. HIPOTESIS: "La cuenca del Río Suquía presenta contaminación de hormonas estrogénicas"

Optimización de sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes en pequeñas urbanizaciones combinando tecnologías flexibles que permitan la reutilización del agua tratada.

En el Valle de Punilla, provincia de Córdoba, el aumento de la densidad demográfica, el desarrollo de la industria y el impulso de la actividad turística produjo un incremento en la demanda de agua potable y en la generación de aguas residuales. Un alto porcentaje de viviendas y pequeñas urbanizaciones no están conectadas a la red cloacal y utilizan sistemas in-situ para el tratamiento de sus efluentes líquidos como cámara séptica, y para su disposición final pozos absorbentes o sangrías. Debido a los bajos rendimientos documentados de este sistema de tratamiento, las aguas ineficazmente tratadas lixivian arrastrando sustancias tóxicas que contaminarán las napas freáticas. Además y fundamentalmente, imposibilita su posterior reutilización para el llenado de acuíferos superficiales, irrigación agrícola y ornamental, procesos industriales, y otros usos. A fin de disminuir el impacto ambiental se plantean innovadores prototipos modulares a escala real para ser anexados con los sistemas de saneamiento existentes, objetivo del presente trabajo. Como tratamiento secundario se diseñarán, construirán y pondrán en operación dos módulos biológicos, uno de naturaleza aeróbica -biodiscos- y otro de naturaleza anaeróbica -decantador de flujo ascendente- ambas tecnologías no tradicionales que pueden ser acopladas de manera individual o conjunta. Experiencias previas del equipo, muestran que la eficiencia del módulo aeróbico resulta superior al 86% calculada a partir de los parámetros sanitarios. Se pretende mejorar aún más, la eficacia de la etapa biológica razón por la cual, se ensamblará el módulo anaeróbico. Para lograr reutilizar las aguas tratadas se deberán someter a un proceso de cloración previa al vertido, lo cual no garantiza que su calidad sea la adecuada según la legislación vigente. Por tal motivo se investigará el uso alternativo de un ozonizador como tratamiento terciario, metodología seleccionada por su efectividad e inocuidad para la desinfección bacteriana e inactivación viral. El modelo de integración de tecnologías existentes con tecnologías biológicas no tradicionales es una opción ecológica y económicamente viable ya que mejora la eficiencia del tratamiento, permite su reutilización y resuelve en un futuro próximo una de las problemáticas ambientales que más preocupan a la sociedad y que más afectan a las comunidades vulnerables, la contaminación y la escasez del recurso hídrico.

Optimización de sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes en pequeñas urbanizaciones combinando tecnologías flexibles que permitan la reutilización del agua tratada.

En el Valle de Punilla, provincia de Córdoba, el aumento de la densidad demográfica, el desarrollo de la industria y el impulso de la actividad turística produjo un incremento en la demanda de agua potable y en la generación de aguas residuales. Un alto porcentaje de viviendas y pequeñas urbanizaciones no están conectadas a la red cloacal y utilizan sistemas in-situ para el tratamiento de sus efluentes líquidos como cámara séptica, y para su disposición final pozos absorbentes o sangrías. Debido a los bajos rendimientos documentados de este sistema de tratamiento, las aguas ineficazmente tratadas lixivian arrastrando sustancias tóxicas que contaminarán las napas freáticas. Además y fundamentalmente, imposibilita su posterior reutilización para el llenado de acuíferos superficiales, irrigación agrícola y ornamental, procesos industriales, y otros usos. A fin de disminuir el impacto ambiental se plantean innovadores prototipos modulares a escala real para ser anexados con los sistemas de saneamiento existentes, objetivo del presente trabajo. Como tratamiento secundario se diseñarán, construirán y pondrán en operación dos módulos biológicos, uno de naturaleza aeróbica -biodiscos- y otro de naturaleza anaeróbica -decantador de flujo ascendente- ambas tecnologías no tradicionales que pueden ser acopladas de manera individual o conjunta. Experiencias previas del equipo, muestran que la eficiencia del módulo aeróbico resulta superior al 86% calculada a partir de los parámetros sanitarios. Se pretende mejorar aún más, la eficacia de la etapa biológica razón por la cual, se ensamblará el módulo anaeróbico. Para lograr reutilizar las aguas tratadas se deberán someter a un proceso de cloración previa al vertido, lo cual no garantiza que su calidad sea la adecuada según la legislación vigente. Por tal motivo se investigará el uso alternativo de un ozonizador como tratamiento terciario, metodología seleccionada por su efectividad e inocuidad para la desinfección bacteriana e inactivación viral. El modelo de integración de tecnologías existentes con tecnologías biológicas no tradicionales es una opción ecológica y económicamente viable ya que mejora la eficiencia del tratamiento, permite su reutilización y resuelve en un futuro próximo una de las problemáticas ambientales que más preocupan a la sociedad y que más afectan a las comunidades vulnerables, la contaminación y la escasez del recurso hídrico.

Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales

La determinación experimental in situ del escurrimiento superficial en cauces naturales (mediante aforos) en forma sistemática permite lograr una mayor eficiencia en la gestión del recurso hídrico en una cuenca determinada. Además, la determinación precisa de los caudales es relevante para el diseño sustentable de infraestructura hídrica (puentes, canalizaciones, etc.) debido en parte a que el sobredimensionamiento de las obras genera un impacto innecesario sobre el medio ambiente, además de que resulta antieconómico. Además, la subestimación de las obras a diseñar provoca fallos con resultados catastróficos con alto impacto sobre la sociedad y el medio ambiente, ya sea por la pérdida de vidas humanas como de bienes públicos y privados. En los últimos años se ha incrementado el instrumental disponible para la cuantificación experimental de caudales de agua superficial en cauces naturales con tecnología que permite caracterizar el flujo de agua con mayor resolución espacial y temporal. Específicamente, el empleo de la anemometría acústica basada en el efecto Doppler (que utiliza el principio físico del cambio de frecuencia ante el rebote acústico que produce una partícula transportada por el flujo) se ha tornado actualmente una práctica universal en hidráulica fluvial y está reemplazando a las metodologías convencionales como por ejemplo el uso de molinetes. El instrumento acústico utilizado comúnmente en el caso de mediciones en campo, es el ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Por otra parte desde hace algunos años se están desarrollando metodologías experimentales que permiten medir el campo de velocidades del flujo en manera instantánea y con alta resolución espacial mediante el procesamiento digital de imágenes. Dentro de estos métodos se destaca el de velocimetría por seguimiento de partículas PTV (Particle Tracking Velocimetry) de reciente aplicación a nivel mundial en mediciones de campo. Sobre esta base, se considera un desafío tecnológico la implementación en nuestra provincia de estas modernas tecnologías, ya validadas en el ámbito de la Universidad Nacional de Córdoba para la obtención precisa de registros de caudales en cauces naturales. Mediante este proyecto de transferencia de los resultados de investigación y comunicación pública de la ciencia, el grupo de Investigación del CETA - FCEFyN -UNC realizará un "Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales" que incluye los recientes avances observados en la temática. La Secretaría de Recursos Hídricos del Ministerio de Agua, Ambiente y Energía de la Provincia de Córdoba será beneficiada y se fortalecerá en una de sus principales funciones que es: "procurar el fortalecimiento de redes de mediciones o monitoreo sistemático a través de programas de cooperación técnica y presupuestaria con entidades provinciales y nacionales -públicas o privadas-, prestatarias de obras y servicios públicos y los usuarios del agua, manteniendo un sistema de información provincial sobre las variables meteorológicas y el recurso hídrico con el objeto de procesar su flujo en forma permanente".