Stagnant water bodies pollution

LIST OF AUTHORS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
PROLEGOMENA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
PRESENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
CHAPTER 1. EUTROPHICATION IN LAKES AND DAMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Joan Armengol and Miquel Salgot
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2. The eutrophication as a dynamic process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1. Natural Eutrophication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2. Cultural Eutrophication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3. Eutrophication indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.4. Effects of eutrophication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3. Fighting Against Eutrophication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
CHAPTER 2. STUDY OF A NATURAL WETLAND SYSTEM, FEED BY RECLAIMED WATER
FROM CASTELLÓ D’EMPÚRIES WASTEWATER TREATMENT PLANT. . . . . . . . . . . . . . . . 27
Anna Huguet
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2. Description of the different treatment stages and presentation of the
results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1. Conventional activated sludge treatment, new train . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.1. Characteristics of the facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.2. Analytical results obtained . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2. Polishing lagoons of the WWTP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.1. Description of the facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.2. Results obtained . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3. Constructed Wetlands System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.1. Description of the facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.2. Results obtained . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.4. Performance of the whole system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.4.1. Volumes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.4.2. Nitrogen removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.4.3. Total Phosphorus removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4.4. E. coli removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4.5. Sulphite-reducing clostridia removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3. Flora and fauna of the SAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
CHAPTER 3. MANAGING OF A WASTE STABILIZATION POND SYSTEM FOR
UNRESTRICTED REUSE OF THE RECLAIMED EFFLUENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Gideon Oron, Amos Bick, Yossi Manor and Leonid Gillerman
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2. The purpose of the study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.1. The Experimental System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2. The Pilot Hybrid Membrane System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3. Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
CHAPTER 4. OIL POLLUTION IN WATER BODIES OF RESTRICTED CIRCULATION. . . . 63
Michael A. Kruge
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2. Principles of environmental forensics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3. Case studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.1. Jamaica Bay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.2. Laguna di Venezia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.3. Lagoa dos Patos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.4. Baía da Guanabara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.5. Pearl River Estuary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.6. Laguna di Orbetello . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.7. Grisefjorden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
CHAPTER 5. MANAGEMENT OF LAKES IN GOLF COURSES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Miquel Salgot and Montserrat Folch
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
1.1. Golf course description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
1.2. The golf course (eco)system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
2. Water on golf courses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.1. Available water resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.2. Irrigation efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3. Lakes and streams in the course. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.1. Golf lakes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.1.1. Water quality modifications inside lakes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.1.2. Use of lakes in the courses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4. Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.1. Common practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.2. Lakes: specificities of short term water residence time lakes . . . . . . . 96
4.3. Lakes: strategic resource (reserve) or long-term storage . . . . . . . . . . . 96
4.4. Lakes: landscape and water hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
7. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
CHAPTER 6. WILDLIFE MANAGEMENT IN THE FOUNTAINS OF THE CITY OF
BARCELONA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Cristina Vila and Román Llagostera
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2. Fountains with specific maintenance tasks to favour wildlife . . . . . . . . . . . 102
2.1. Flora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
2.2. Fauna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2.3. Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3. Fountains containing wildlife, without specific maintenance tasks . . . . . . . 109
4. Fountains with fauna introduced by citizens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5. Fountains containing usually wild birds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
7. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Acknowledgements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Annex I. List and map of barcelona municipality fountains containing
desired wildlife having specific mantainance tasks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Annex II. Protocol for retiring fauna —natural and exotic— from the ponds
and basins not included in the amphibian protection plan from the
Barcelona Municipality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
1. Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2. The protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
CHAPTER 7. ECONOMIC ASPECTS OF THE MANAGEMENT OF LAKES AND RESERVOIRS . 119
Amelia Díaz
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
2. Economic aspects of eutrophication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.1. Use of instruments to Reduce Eutrophication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.1.1. Direct Regulatory Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.1.2. Economic Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.1.3. Horizontal Instruments of Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
3. Project selection: cost-benefit analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
3.1. Benefits and costs identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.2. Cost-Benefit Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.3. Coalescing Impacts over Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
3.4. Decision criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
3.5. Sensitivity analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
CHAPTER 8. COASTAL STAGNANT WATERS POLLUTION LAW IN SPAIN . . . . . . . . . . . 133
Belén Noguera
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
2. Seawater protection from an international perspective . . . . . . . . . . . . . . . . 134
3. Marine water pollution: legal framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
3.1.1. European Community Laws on Coastal Waters Protection.
Integrated Marine and Inland Water Management. . . . . . . . . . . 136
3.1.2. Water Framework Directive (WFD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
3.1.3. Marine Strategy Framework Directive (MSFD) . . . . . . . . . . . . . . 138
3.1.4. The Consolidated Text of the Spanish Water Law: its reform
and the need of an integrated management of inland coastal
and transitional waters, and the Sea dumping (art. 108 bis):
Ley de Costas (Law on Coasts) of 1988 regulation . . . . . . . . . . 139
4. Relationships of regulations with the coastal environment . . . . . . . . . . . . . 141
5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
6. References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
CHAPTER 9. LEGAL ASPECTS OF GREAT LAKES POLLUTION. A UNITARY AUTHORITY 145
María Jesús Montoro Chiner
Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2. The international joint comission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3. Specific functions of the international joint commission . . . . . . . . . . . . . . 150
4. A comparative study. Legal framework governing water in Spain. . . . . . . . 152