Study of the evolution of the physicochemical variables of water in the Tancat de la Pipa (Albufera de Valencia) between 2009 and 2019

Abstract

[EN] The Tancat de la Pipa is a reserve area within the Natural Park of l'Albufera. It was created in 2009 from the transformation of preexisting rice into a series of transformed wetlands to improve the water quality of the Albufera and the biodiversity of the Park. Since its launch in April 2009, several water quality monitoring campaigns have been carried out, which has allowed an important amount of information to be obtained. This final master's project aims to do research about the functionating of Tancat de la Pipa after 10 years of existence. During 10 years, water samples of the inputs and output were regularly taken. The results have been provided by the IIAMA research group. The goal of this project is to summarize the water quality results before and after passing the wetland system. The biodiversity in the system plays an important role. The different species of birds, ducks, reeds and plants has been examined as well. To achieve this goal, the 10 year-data has been examined. First of all it is crucial to understand the classification of the wetland system. The orientation of the 3 wetlands, the 2 lagoons (Laguna Educativa and Laguna de reserve) and the spring water (Ullal) need to be known. It is also important to know the location of the inputs (Puerto Catarroja and Barranco Del Poyo) and the output were the water samples are taken from. Following parameters have been examined: ammonium, nitrate, nitrite, total nitrogen, phosphate, total phosphorus, oxygen, chemical oxygen demand, chlorophyll a and the total suspended solids. The concentration of these parameters in the water samples were measured and putted in excel files. From these concentrations the removal efficiency has been calculated. For every parameter the efficiencies have been compared by season and over 10 years. For the seasonal comparison oxygen is central. The temperature is another very important factor to discuss the 10-year course. Graphs of the efficiencies and input concentrations over 10 years have been made. The relationship between them can explain the increasing or decreasing efficiency of the system. Also the amount of negative efficiencies (production) have been summed up and given in function of the time. Concentrations of the inputs and outputs are given in 1 graph and have been compared. Polynomials of the 10-year progression are implemented for all the parameters as well. In SPSS the input and output concentrations have been tested on significant relationships. Boxplots have also been implemented. All this can give a better view of the functionating of the system. During my staying period, every month water samples have been taken. The listed parameters were measured by using the Merck tests, multimeter or oxygen meter. The turbidity of the water samples were measured as well. A literature study of the different types of wetlands, quite similar to Tancat de la Pipa, were the parameter processes and the functioning of wetland systems is explained. Three large wetlands over the world are described: Lake Apopka, San Joaquin Wildlife Sanctuary and the Venice Lagoon. The results are compared with those of Tancat de la Pipa. The materials and methods of the lab analyses are described. The most important part of this thesis namely results and discussion, in which the 10 year-data is examined. Finally, a conclusion has been reached.

[ES] El Tancat de la Pipa es una zona de reserva dentro del Parque Natural de l'Albufera. Fue creado en 2009 a partir de la transformación del arrozal preexistente en una serie de humedales transformados para mejorar la calidad del agua de la Albufera y la biodiversidad del Parque. Desde su puesta en marcha en abril de 2009, se han llevado a cabo varias campañas de seguimiento de la calidad del agua, lo que ha permitido obtener una importante cantidad de información. Este proyecto final de máster tiene como objetivo analizar el funcionamiento del Tancat de la Pipa después de sus 10 años de existencia. Durante estos 10 años, se tomaron regularmente muestras de agua de las entradas y la salida. Los resultados han sido proporcionados por el grupo de investigación del IIAMA. El objetivo de este proyecto es resumir los resultados de la calidad del agua antes y después de pasar el sistema de humedales. La biodiversidad del sistema desempeña un papel importante. También se han examinado las diferentes especies de aves y vegetación. Para lograr este objetivo, se han examinado los datos de 10 años. En primer lugar, es crucial entender la clasificación del sistema de humedales. Hay que conocer la distribución de los tres humedales, las dos lagunas (Laguna educativa y laguna de reserva) y el manantial (Ullal). También es importante conocer la ubicación de las entradas (Puerto Catarroja y Barranco Del Poyo) y la salida de las que se toman las muestras de agua. Se han examinado las siguientes variables: amonio, nitrato, nitrito, nitrógeno total, fosfato, fósforo total, oxígeno, demanda química de oxígeno, clorofila a y el total de sólidos suspendidos. La concentración de estos parámetros en las muestras de agua se midió y se dispone de ella en archivos de Excel. A partir de estas concentraciones se ha calculado la eficiencia de eliminación. Para cada parámetro, las eficiencias se han comparado por estaciones del año a lo largo de los 10 años. Para la comparación estacional el oxígeno es clave, mientras que la temperatura es otro factor muy importante para la discusión de los resultados de estos 10 años. Se han realizado gráficos de las eficiencias y concentraciones de entrada a lo largo de 10 años. La relación entre ellos puede explicar el aumento o disminución de la eficiencia del sistema. También la cantidad de eficiencias negativas (generación) se han resumido y explicado en función del tiempo. Las concentraciones de las entradas y salidas se representan y comparan de forma gráfica. También se implementan modelos sencillos de la evolución en 10 años para todos los parámetros. Se ha empleado el programa SPSS para comparaciones entre las concentraciones de entrada y salida. También se han implementado diagramas de caja-bigotes. Todo esto puede dar una mejor vista del funcionamiento del sistema. Durante mi período de estancia, cada mes se han tomado muestras de agua. Los parámetros enumerados se midieron utilizando las metodologías Merck, y con sondas multiparamétricas. También se midió la turbidez de las muestras de agua. Se ha realizado un estudio bibliográfico de los diferentes tipos de humedales similares al Tancat de la Pipa, de los procesos de parámetros y el funcionamiento de los sistemas de humedales. Se describen tres grandes humedales en todo el mundo: el lago Apopka, el Santuario de Vida Silvestre de San Joaquín y la Laguna de Venecia. Los resultados se comparan con los de Tancat de la Pipa y se describen los materiales y métodos de los análisis de laboratorio que se han empleado. La parte más importante de esta tesis son los resultados y la discusión en la que se examinan los datos de 10 años. Por último, se establecen unas conclusiones.

[CA] Els aiguamolls de flux superficial són utilitzats com a tecnologies de depuració d'aigües residuals resultat d'activitats agrícoles, de l'escolament urbà… El Tancat de la Pipa està compost per tres aiguamolls artificials de flux superficial i dues llacunes amb una superfície total de 40 hectàrees. El tancat va ser construït al costat del llac de L´Albufera de València, amb la finalitat de tractar l'aigua eutrofizada del llac i augmentar la biodiversitat de la zona. El present estudi examina l'evolució dels paràmetres fisicoquímics en el Tancat de la Pipa entre 2009 i 2019. En total, per a l'anàlisi de cada paràmetre s'ha disposat de 160 valors. Les dades s'han analitzat amb la finalitat de demostrar la millora que proporciona el tancat al llac de L´Albufera. S'ha investigat sobre una possible disminució de l'eficiència del Tancat de la Pipa després de 10 anys i s'han calculat les eficiències de remoció per a cadascuna de les estacions de l'any, en detectar-se una variació estacional. Les eficiències obtingudes són: 49% N-NH4+, 65% N-NO3-, 62% N-NO2-, 43% TN, 77% P-PO43-, 38% TP, -19% Chl. a, -19% *COD, i 12% *TSS. El paràmetre amb major eficiència d'eliminació és fosfats, seguit de nitrats i nitrits.Per contra, el sistema produeix DQO i Chl. a. Les remocions més elevades es donen a la primavera i les menors al llarg de l'hivern. Es pot concloure que, durant el període d'estudi la qualitat de l'aigua del llac de L´Albufera ha millorat, encara que el Tancat ha mostrat un descens del seu potencial de millora al llarg de la seua vida útil. A la vista dels resultats, es recomana una restauració del sistema.