Solución a la escasez de agua: reutilización de aguas residuales para riego alimentado con agua subterránea
A nivel mundial, existe un desequilibrio entre la disponibilidad y la demanda de agua. La principal causa de este desajuste es el riego agrícola, que representa alrededor del 70% de la extracción de agua dulce.
Al mismo tiempo, las plantas de tratamiento de aguas residuales descargan grandes volúmenes de agua que disminuyen la calidad de los limitados recursos de agua dulce.
Un nuevo estudio realizado por un equipo diverso de expertos, incluidos investigadores de la Universidad de Amsterdam, muestra que la reutilización de aguas residuales domésticas tratadas a través del riego alimentado con agua subterránea puede satisfacer parte de la demanda de agua agrícola, mientras que las aguas residuales se purifican naturalmente a través del subsuelo.
Sus hallazgos ahora se publican en las revistas científicas Science of the Total Environment. y Revisiones de Toxicología y Contaminación Ambiental.
El uso de aguas residuales domésticas tratadas en el riego por encima del suelo, ya veces incluso sin tratar, ya está muy extendido, especialmente en Oriente Medio, África del Sur y del Norte y otros países mediterráneos, donde la disponibilidad de agua dulce es limitada. Sin embargo, existen inconvenientes de este riego directo, como la rápida evaporación. Los trabajadores de campo y los cultivos entran en contacto directo con agua contaminada durante el riego por encima del suelo, lo que presenta graves riesgos para la salud.
Ahora, las aguas residuales domésticas tratadas se descargan en su mayor parte directamente en aguas superficiales como ríos y lagos. Las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales no pueden eliminar muchos microcontaminantes. Esto significa que las aguas residuales tratadas contienen productos farmacéuticos, bacterias resistentes a los antibióticos y una amplia gama de otros productos químicos.
Riego por aspersión versus agua subterránea
El autor principal del estudio es Ph.D. El candidato Dominique Narain-Ford, del Instituto UvA para la Biodiversidad y la Dinámica de los Ecosistemas: «Esta descarga es particularmente un problema durante las condiciones de flujo bajo en el verano, lo que hace que las pequeñas aguas superficiales consistan principalmente en aguas residuales tratadas. El agua de estos arroyos es en muchos casos aplicado directamente a los cultivos mediante riego por aspersión, lo que da como resultado la exposición involuntaria a patógenos humanos y otros microcontaminantes».
Cuando las aguas residuales domésticas tratadas se suministran a través del riego alimentado con agua subterránea, también conocido como riego subterráneo, los pasajes del suelo eliminan el contacto directo. También hace un uso óptimo de los procesos del suelo que filtran, amortiguan, descomponen y minimizan la propagación de productos químicos.
Estaciones secas
La investigación recientemente publicada sobre riego subterráneo se centró en los Países Bajos, que es un lugar ideal para el estudio: un país densamente poblado, con 1,9 millones de hectáreas de tierras de cultivo y plantas de tratamiento de aguas residuales bien distribuidas en todo el país. Como promedio anual, la demanda total de agua de riego por aspersión en los Países Bajos es de 144 millones de m 3 en promedio . Recientemente hubo varios años secos con picos de hasta 256 millones de m 3 . Narain-Ford: «En nuestro estudio exploramos dónde, y cuánto, el efluente de la planta de aguas residuales se puede reutilizar directamente en el riego agrícola subterráneo durante un escenario promedio y de estación seca».
Las plantas de tratamiento de aguas residuales en los Países Bajos tienen un efluente de descarga anual de 1.900 millones de m 3 , que es mucho más alta que la demanda anual de agua para los sistemas de riego sobre el suelo. «En comparación con las técnicas de riego por encima del suelo, el riego por debajo de la superficie requiere mucha agua para elevar el agua subterránea al nivel deseado, mientras que se pierde menos agua de riego a la atmósfera a través de la evaporación del agua de interceptación», explica Narain-Ford.
Los investigadores demostraron que en la situación holandesa, la reutilización intencional directa de los efluentes de las plantas de alcantarillado puede satisfacer hasta el 25% de la demanda de agua SSI de las tierras de cultivo presente dentro de un búfer de transporte de cinco kilómetros desde las plantas de alcantarillado . Durante un año seco esto puede llegar hasta el 17%. Esto significa que, respectivamente, se utilizaría el 78% y el 84% del efluente total disponible de la planta de alcantarillado holandesa.
Cabe destacar que, según el tamaño del área infiltrada con efluentes de las plantas de alcantarillado durante el riego subterráneo, durante un período prolongado la demanda de agua de riego subterráneo disminuirá debido a los niveles elevados de agua subterránea. Narain-Ford: «El riego subterráneo tiene el potencial de matar dos pájaros de un tiro. Nuestros conocimientos contribuirán al uso seguro de las aguas residuales en el concepto de reutilización del agua en la economía circular».