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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.

Se determinó la concentración de partículas respirables (PM10) y partículas gruesas (PST) en el aire de Santa Marta. El análisis espacial y temporal de la relación PM10/PST permitió diferenciar las zonas de la ciudad y las épocas del año con variación en la concentración de estos dos parámetros. Se reportan valores críticos de calidad del aire en la estación Zaleza donde para PM10 se encontró que el 83 % de las muestras tomadas violan la norma diaria de PM10.

RESUMEN: 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. ABSTARCT: 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.

Hydrodynamic conditions of the Santa Marta coastal area were determined, using a 3D hydrodynamic model. RMA10 model was previously calibrated and validated for two different periods in the year (dry season and rainy season). A good approach between measures and simulations was found. For the year 2001, the model predicted current magnitude and current velocity at 40 meters deep in the water column. Maximum current magnitude of 12 cm/s was found. Current magnitude distribution showed 30% for the range between 2 and 4 cm/s, and for the range between 4 and 6 cm/s. The main axis of current was 62-242 degrees.

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 de 12 metros de espesor y gradientes térmicos de 0.67 °C/m.

RESUMEN: Se presenta el proceso de calibración y validación de un modelo hidrodinámico para simular las mareas, corrientes y condiciones de salinidad y temperatura en el área costera de la bahía de Santa Marta. Se desarrolla una metodología que incluye la implementación numérica del modelo y el desarrollo de mediciones de campo que se comparan con las simulaciones. Se estima el error entre las mediciones y las simulaciones para determinar cuantitativamente la confiabilidad del modelo. ABSTRACT: This paper presents the calibration and validation of a hydrodynamic model to simulate the tides, currents and salinity and temperature conditions in the coastal area of Santa Marta Bay. The methodology used includes the numeric implementation of the model, the development of field measurements, and measurements data compared with simulations data. The error between measurements and simulations data was estimated to determine the quantitative reliability of the model.

RESUMEN: Se monitoreo la calidad del agua utilizando como indicador los coliformes fecales y totales en la bahía de Santa Marta. El grado de contaminación fue determinado mediante el análisis de datos de calidad del agua en nueve estaciones de muestreo. Cuatro de ellas en las playas de Santa Marta, Taganga, Playa Grande y el Rodadero; dos en las desembocaduras de los ríos Manzanares y Gaira y las tres restantes en la descarga del emisario submarino a diferentes profundidades (Fondo, Profundidad media y Superfi cie). Las muestras fueron tomadas entre enero de 2006 y diciembre de 2008 cada dos meses. Se encontró una asociación entre el vertimiento del emisario submarino cuyo caudal fue estimado en 1028,64±163,9 (L/s) y la calidad del agua en Taganga y Santa Marta. Se examinó el grado de contaminación en las estaciones de muestreo, encontrando niveles de contaminación media en la playa de Santa Marta, las desembocaduras de los ríos y la estación en la superfi cie del emisario submarino. ABSTARCT: Water quality in Santa Marta bay was monitored using fecal and total coliforms. The pollution degree was determined by water quality data analyzing at nine sampling stations. Four of them on the beaches (Santa Marta, Taganga, Playa Grande and Rodadero), two at the mouths of Manzanares and Gaira rivers and the last in the submarine outfall discharges in different depths (Bottom, medium depth and surface). Samples were collected between January 2006 and December 2008, every two months. An association between the submarine outfall discharges (the fl ow was estimated at 1028.64 ± 163.9 L/s) and the water quality in Taganga and Santa Marta was found. The pollution degree at the sampling stations was examined, the Santa Marta beach, the mouths of the rivers and the submarine outfall surface station showed pollution at medium level.

RESUMEN: Se investigó la tasa de decaimiento de Escherichia coli (E. coli) cuando las aguas residuales domésticas son descargadas al océano por medio de un sistema de emisario submarino, para ello se examinó la relación de tres (3) factores naturales (intensidad de luz, salinidad y proporción volumétrica de la mezcla de agua residual y agua marina) con la tasa de decaimiento bacterial, empleando un diseño experimental compuesto central rotable con diferentes combinaciones de los factores antes mencionados. Bajo cada combinación de los factores, la concentración de E. coli fue medida al inicio de cada experimento y cada media hora en un periodo total de dos (2) horas. Los resultados de la experimentación fueron analizados estadísticamente mediante una regresión paso a paso que permitió relacionar estos factores con la variable respuesta (la tasa de decaimiento de E. coli). Se desarrolló una herramienta en Matlab para encontrar la tasa de decaimiento de E. coli de acuerdo a los resultados de la experimentación. Esta herramienta se utilizó para predecir el tiempo de desaparición bacteriano (T90) según las condiciones de vertimiento del emisario submarino de Santa Marta. En su aplicación se encontró una tasa de decaimiento de 0.00357 min-1 para el fondo, 0.01066 min-1 para profundidades medias y 0.01388 min-1 para la superfi cie del océano, igualmente se estimaron valores de T90 de 283 min, 94 min y 72 min. respectivamente. ABSTARCT: In this study was founded the Escherichia coli (E. coli) die-off rate when wastewater are discharged into the ocean through submarine outfall of Santa Marta. The relationship between three natural factors (light intensity, salinity and volumetric mixing ratio of seawater and wastewater) and the die-off rate was examined. The experiments were performed based on rotatable central composite designs with different factor level combinations of three factors mentioned before. Under each factor level combinations, the quantity of E. coli was measured Mat the beginning of each experiment and every half hour later on during two (2) consecutive hours. The experiments results were statistically analyzed through a stepwise regression that allowed link these factors with the output variable (E. coli die-off rate). It was created a tool in matlab in order to found the E. coli die-off rate according to the experiments results. The tool was used to predict the bacterial die-off time (T90) for the Submarine outfall discharges in the Santa Marta Bay (Colombia). In the application the die-off rate results were 0.00357 min-1 in deep, 0.01066 min-1 for medium deeps and 0.01388 min-1 on the surface, as well the T90 values were estimated 283 min, 94 min y 72 min respectively.

RESUMEN: Se realizó un análisis de la onda de marea en la bahía de Santa Marta. La onda de marea fue medida mediante la ayuda de un mareógrafo WLR 7 de la familia Aandera. A partir de las series de tiempo obtenidas se determinó la amplitud y la fase de los constituyentes principales de la marea mediante un análisis de armónicos efectuado con la técnica de ajuste de mínimos cuadrados. Se encontró una marea con características mixta principalmente diurna conformada por 12 constituyentes, de ellos seis son de carácter diurno (K1, O1, P1, Q1, J1, OO1) y cinco de carácter semidiurno (M2, S2, K2, N2, Mu2) además de la Componente lunisolar sinódica quincenal (Msf). ABSTARCT: A tide analysis in Santa Martha bay was performed. Tide measurements were effectuated at Santa Marta bay using WLR7 Mareograph of Aandera family. The amplitude and phase of principal constituents of the tide were established from the time series using the harmonic analysis with least square technique. The tides are mixed mainly diurnal with 12 main constituents, six diurnal (K1, O1, P1, Q1, J1, OO1), fi ve semi-diurnal (M2, S2, K2, N2, Mu2) and the lunisolar synodic fortnightly tidal constituent (MSf).

Se monitoreo la calidad del agua utilizando como indicador los coliformes fecales y totales en la bahía de Santa Marta. El grado de contaminación fue determinado mediante el análisis de datos de calidad del agua en nueve estaciones de muestreo. Cuatro de ellas en las playas de Santa Marta, Taganga, Playa Grande y el Rodadero; dos en las desembocaduras de los ríos Manzanares y Gaira y las tres restantes en la descarga del emisario submarino a diferentes profundidades (Fondo, Profundidad media y Superficie). Las muestras fueron tomadas entre enero de 2006 y diciembre de 2008 cada dos meses. Se encontró una asociación entre el vertimiento del emisario submarino cuyo caudal fue estimado en 1028,64±163,9 (L/s) y la calidad del agua en Taganga y Santa Marta. Se examinó el grado de contaminación en las estaciones de muestreo, encontrando niveles de contaminación media en la playa de Santa Marta, las desembocaduras de los ríos y la estación en la superficie del emisario submarino.

RESUMEN: El trabajo descrito en este artículo presenta la implementación de un modelo hidrodinámico, bidimensional para la Bahía de Cartagena (Colombia) y su calibración mediante series de tiempo de marea. El modelo hidrodinámico es un modulo del modelo RMA construido para modelar el transporte hidrodinámico en cuerpos de aguas naturales no estratificadas. Los resultados del modelo hidrodinámico fueron comparados con mediciones de mareas. La comparación mostró un buen acercamiento entre los datos, particularmente mejor en marea alta frente a la marea baja. Igualmente, se muestra un procedimiento para asegurar una adecuada resolución y calidad de la malla. Las condiciones de frontera se definen a partir de un modelo global de marea, dada la falta de información para estas. El modelo es aplicado para estimar la cantidad de agua que entra y sale de la bahía en marea viva y muerta. ABSTARCT: This work presents a twodimensional hydrodynamic numerical model implementation on Cartagena Bay (Colombia), and its calibration through tidal time series. The hydrodynamic model is a module of the RMA model constructed for modeling hydrodynamic transport at natural unstratified water bodies. Numerical model results were compared with tidal measurements. The comparison showed a good agreement particularly during flood tide than during ebb tide. The work also shows a procedure for ensure proper resolution and quality of the mesh. The boundary conditions are defined from a global tidal model, given the lack of information for them. The model was applied to estimate the amount of water entering and leaving the bay in spring and neap tide.

Se usó una herramienta numérica para la generación automática de mallas no estructuradas en la implementación del método de los elementos finitos. Las mallas generadas son usadas en el desarrollo de modelos numéricos dos dimensionales (2-D) en la simulación de fenómenos oceánicos. Para ello, se desarrolló un paquete en Matlab basado en el refinamiento triangular no estructurado de Delaunay, complementado por un conjunto de utilidades para chequear y mejorar la calidad de la malla.

RESUMEN: Diversos estudios epidemiológicos reportados en la literatura relacionan altos niveles de concentración de material particulado en el aire con efectos adversos a la salud de las personas expuestas a estas. En Santa Marta se presentan episodios importantes de alteración de la calidad del aire, referida a la concentración de material particulado, dados diversos factores naturales y antropogénicos que hacen pensar que presumiblemente se están presentando efectos adversos en la salud de las personas que allí habitan. Entre febrero del 2004 y marzo del 2005 se condujo una investigación empleando medidores de alto volumen con el objeto de encontrar la variación temporal y espacial de la concentración de material particulado en el área urbana de esta ciudad y se encontraron niveles preocupantes en la concentración de este parámetro de calidad del aire. A partir de los datos reportados será posible estudiar más adelante la asociación entre concentración de material particulado y efectos en la salud de las personas en Santa Marta ABSTRACT: Several epidemiological studies reported in the literature link high concentration levels of particulate material in the air to adverse effects on the health of exposed persons. In Santa Marta there are significant episodes of air quality alteration in terms of particulate material concentration due to different natural and anthropogenic factors. This phenomenon is presumably having an adverse effect on the health of people living in the area. Between February 2004 and March 2005 a study was conducted using high volume samplers in order to determine temporal and spatial variation in concentrations of particulate material within the urban area. Results revealed worrying levels of concentration for this air quality parameter. Data reported here make it possible to conduct a future study on the association between concentrations of particulate material and its effects on human health in Santa Marta. COL0008619

RESUMEN: Con el objetivo de determinar los puntos más representativos donde se pueda medir en forma confiable la variación de la concentración de partículas suspendidas totales (PST) en la ciudad de Santa Marta, se adelantó un estudio que involucró mediciones de campo y el uso de modelos de emisión y dispersión de la concentración de PST en el área urbana de dicha ciudad. Utilizando el método de la esfera de influencia, se determinaron las áreas más representativas que explican la variación de la calidad del aire con respecto a la concentración de PST. Tanto los datos colectados en campo como las simulaciones efectuadas muestran cuatro zonas perfectamente diferenciales donde las concentraciones de PST de una estación dada son representativos o pueden ser extrapolados, con un nivel de confianza conocido. Para entender y monitorear la variación de la calidad del aire debe ubicarse una estación de monitoreo en cada área. Esta metodología además de ser simple en su aplicación produce resultados confiables que disminuyen la incertidumbre en la localización de estaciones de monitoreo de la calidad del aire. ABSTRACT: In order to determine the most representative locations for measuring reliably varying concentrations of Total Suspended Particulates (TSP) in Santa Marta city, a field study was conducted. Emission and dispersion models were used in the urban area as well. Using the ‘Sphere of Influence’ method, the most representative areas in terms of TSP variation with relation to air quality were determined. The information collected in the field as well as the simulations do show clearly four different zones, where the TSP concentrations at a given station are representative, or can be extrapolated with a known confidence level. In order to measure and understand the variation in air quality, a monitoring station must be located in each area. This methodology is simple, produces reliable results that reduce the uncertainty concerning the location of air quality monitoring stations. COL0008619

RESUMEN: Este artículo presenta un modelo matemático desarrollado con el propósito de predecir la concentración de los contaminantes presentes en el lixiviado producido por la biodegradación de los residuos sólidos dispuestos en un relleno sanitario. El modelo consiste en una ecuación cinética de primer orden, capaz de describir los procesos de degradación de la materia orgánica presente en los residuos sólidos. Este fue calibrado usando los resultados obtenidos a escala laboratorio mediante la utilización de seis lixímetros operados bajo diferentes condiciones. El modelo predijo la concentración de los contaminantes en el lixiviado con una exactitud del 94%.