Nitrógeno y fósforo, ¿lo quitamos o lo dejamos?

La eutrofización de las aguas continentales es un proceso natural que se puede definir como un aumento de la productividad del sistema debido a un aporte creciente de nutrientes. Este incremento en la producción tiene como consecuencia directa el desarrollo masivo de algas, lo cual conlleva una serie de efectos indirectos que inciden en todas las comunidades presentes en la masa acuosa.
En nuestra normativa se palia, en parte, este aporte de nutrientes y posible desencadenamiento de fenómenos de eutrofización, mediante la limitación en el vertido de las concentraciones de nitrógeno y fósforo en las denominadas Zonas Sensibles.
Existe un amplio debate sobre el cómo avanzar en la declaración de zonas sensibles, y la idoneidad de los tratamientos «más riguroso» a los que someter a las aguas residuales urbanas vertidas en dichas zonas para cumplir con la legislación al respecto.
En lo que sí todo el mundo parece coincidir, es en que la posible afección de un determinado vertido sobre una masa de agua concreta, y el potencial peligro de desencadenarse un episodio de eutrofización, es algo que se deber contemplar en la autorización de vertido de forma expresa, de forma que se vaya más allá de la aplicación estándar de la norma de emisión contemplada en nuestra reglamentación de aguas residuales, y se profundice en las características concretas (hidrológicas, ambientales, etc.) de la masa receptora.

CyPS-UCM-Grupo de Catálisis y Procesos de Separación

Ya a finales de los años sesenta, el alto grado de polución en las aguas continentales unido a una cada vez mayor preocupación por los temas medioambientales promovieron que la comunidad científica se hiciera pródiga en investigaciones que ampliaran el conocimiento sobre los factores que afectaban al equilibrio de nuestros sistemas acuáticos. En este sentido, se comienza a estudiar con detenimiento fenómenos como la eutrofización.

La eutrofización de las aguas continentales es un proceso natural (fuertemente acelerado por la acción del hombre) que en pocas palabras podemos definir como un aumento de la productividad del sistema debido a un aporte creciente de nutrientes. Este incremento en la producción tiene como consecuencia directa el desarrollo masivo de algas, lo cual conlleva una serie de efectos indirectos que inciden en todas las comunidades presentes en la masa acuosa, así como en las características organolépticas del agua, llegando a afectar negativamente al ser humano.

La utilización excesiva de abonos en la agricultura, los vertidos de aguas residuales y la deforestación de las cuencas hidrográficas son algunas de las acciones más importantes que han contribuido a la eutrofización de mucho de nuestros ríos y embalses, esto es debido a que de una manera o de otra tales actividades provocan que lleguen ingentes cantidades de nutrientes a los sistemas acuáticos.

Muchas investigaciones evidencian que de los principales nutrientes (carbono, nitrógeno y fósforo), es este último el elemento más limitante y por tanto controlador de la población Fito planctónica. Estos estudios se basan en que mientras para otros nutrientes existen fuentes atmosféricas (el CO₂ y N₂ están presentes en el aire) y mecanismos físicos (turbulencia e intercambio de gases) y biológicos (fijación del nitrógeno por las algas verde-azuladas) para corregir sus deficiencias, el fósforo carece de dicha fuente externa y mecanismos. Por tanto, los resultados netos son que la población estable de fitoplancton está muy correlacionada con la cantidad total de fósforo en el agua.

Los ecosistemas acuáticos disponen de especies capaces de actuar sobre la materia orgánica destruyéndola. En el caso de un aporte de nutrientes (nitrógeno y fósforo principalmente), existen mecanismos naturales de eliminación de los mismos como la desnitrificación o la precipitación de fósforo.

En ambos casos, una vez producida la contaminación, los ecosistemas pueden volver a recuperar el primitivo equilibrio si el vertido ha sido puntual y de poca consideración. Se produce el proceso que conocemos como autodepuración.

En la gran mayoría de los casos, nuestros vertidos de aguas residuales son continuados y localizados, por lo que rara es la masa de agua capaz de superar sus efectos mediante la autodepuración.

En nuestra normativa se palia, en parte, este aporte de nutrientes y posible desencadenamiento de fenómenos de eutrofización, mediante la limitación en el vertido de las concentraciones de nitrógeno y fósforo en las denominadas Zonas Sensibles.

Dichas zonas, declaradas por la autoridad ambiental responsable (sea nacional o autonómica, según la atribución de competencias), son aquellas cuyas masas de agua son susceptibles de sufrir fenómenos de eutrofización frente a un vertido con exceso de nutrientes.

Existe un amplio debate sobre el cómo avanzar en la declaración de zonas sensibles, y la idoneidad de los tratamientos «más riguroso» a los que someter a las aguas residuales urbanas vertidas en dichas zonas para cumplir con la legislación al respecto.

En lo que sí todo el mundo parece coincidir, es en que la posible afección de un determinado vertido sobre una masa de agua concreta, y el potencial peligro de desencadenarse un episodio de eutrofización, es algo que se deber contemplar en la autorización de vertido de forma expresa, de forma que se vaya más allá de la aplicación estándar de la norma de emisión contemplada en nuestra reglamentación de aguas residuales, y se profundice en las características concretas (hidrológicas, ambientales, etc.) de la masa receptora.

Pero independientemente de la necesidad de limitar el vertido de nutrientes si queremos evitar problemas de eutrofización, o de cuáles son las tecnologías más idóneas para la reducción de nitrógeno y fósforo en el efluente de salida; la tendencia actual es cambiar el chip y proponer que nuestras depuradoras se conviertan en una etapa de producción dentro de la Economía Circular y pasen a ser “fábricas” de recuperación de recursos con cierto valor para otros procesos productivos.

Efectivamente, el agua residual pasa de ser un potencial peligro para la calidad de nuestras aguas, a una fuente de recursos donde obtener elementos tan valiosos y escasos, en muchas ocasiones, como son: la propia agua (como fuente de suministro alternativo) o nutrientes aprovechables en agricultura.

En esta línea no parece lógico, desde el punto de vista de sostenibilidad, que mediante los tratamientos de eliminación de nitrógeno estemos propiciando que buena parte del nitrógeno presente en las aguas residuales se nos escape a la atmósfera de forma gaseosa, y, por otro lado, estemos aportando dicho nutriente en la mayoría de las explotaciones agrícolas (en muchos casos en exceso con su consecuente lixiviado a las masas de agua, superficiales o subterráneas).

El término Economía Circular, aplicado a la depuración de las aguas, engloba algunos aspectos más, tales como el aprovechamiento energético y agronómico de los lodos generados en la depuración. A fin de cuentas, la filosofía del término lo que promueve es un reaprovechamiento máximo de todo aquel recurso que después de su uso ha derivado en una presencia, en mayor o menor concentración, en las aguas residuales. Claramente, el sector productivo con más posibilidad de interrelacionar con la depuración es el agrícola.

Bajo este prisma surgen varios temas que convendrá ir analizando y debatiendo más detenidamente. Uno de ellos es la aplicación de todo lo anteriormente comentado (tanto la necesidad de tratamientos más rigurosos en zonas sensibles, como la aplicación de una economía circular), en las pequeñas poblaciones: ¿es factible económicamente?, más a sabiendas que la tecnologías extensivas – a priori más apropiadas para este tamaño poblacional – no son especialmente eficaces en la eliminación de nutrientes (sobre todo en el caso del fósforo). Las «reglas» de la depuración en pequeñas poblaciones requiere seguir profundizando en determinados matices.

Referencias:

• iAgua, La web del sector del agua http://www.iagua.es/  (consultado 3 de marzo de 2018)