Impacto del riego con aguas residuales sobre el suelo de la zona no saturada de la vega de Granada

Abstract

La reutilización de las aguas residuales depuradas para fines agrícolas constituye una práctica útil pero que entraña ciertos riesgos. Por una parte, la reutilización implica un indudable ahorro de agua, lo que es especialmente importante en áreas en las que son escasos los recursos hídricos, como ocurre en particular en el ámbito del clima mediterráneo. Pero, al mismo tiempo, esta reutilización puede llevar aparejado un riesgo sanitario para la salud pública, que incluye, además del peligro de la eventual contaminación por microorganismos, el derivado de la presencia de diversos compuestos químicos que pueden afectar negativamente, a largo plazo, a la salud humana y al sistema agua-suelo-cultivo. En esta Memoria se pretende aportar información en esta última línea. Por ello en este trabajo de investigación se ha estudiado la dinámica de los iones amonio, potasio, fosfato, nitrato y sulfato, en un suelo de la Vega de Granada, mediante experiencias de laboratorio y de campo. La selección de los iones estudiados se ha basado principalmente en la información disponible, aportada en trabajos de investigación previos de varios autores, que han puesto de manifiesto la existencia de diversos tipos de contaminación de las aguas subterráneas del acuífero de la Vega de Granada, atribuida en tales trabajos sobre todo al uso excesivo de fertilizantes y al riego con aguas residuales depuradas. Los estudios en el laboratorio se han estructurado de la siguiente manera: En primer lugar se ha procedido a caracterizar el suelo estudiado, habida cuenta la influencia de las propiedades del suelo en los procesos de adsorción y de transporte. Para ello se han determinado las características químicas del suelo (pH, materia orgánica, capacidad de cambio catiónico y contenido en aniones y cationes solubles y en nitrógeno total) y sus propiedades físicas (textura, porosidad, humedad y conductividad hidráulica). En segundo lugar se ha abordado el estudio de la cinética de adsorción, con objeto de determinar los tiempos necesarios para alcanzar el equilibro entre los diferentes solutos estudiados y el suelo de la Vega. Por otra parte, para caracterizar el proceso de adsorción de los solutos en el suelo estudiado, se ha investigado el equilibrio de adsorción correspondiente a cada uno de ellos, lo que ha permitido obtener las isotermas de los diferentes solutos, que se han ajustado a los modelos de Langmuir, Freundlich y Lineal. Tanto en el estudio de cinética como en el de equilibrio de adsorción, se ha utilizado la técnica experimental denominada "batch" (o en tanque discontinuo). Finalmente, se han estudiado también el transporte y la adsorción de los solutos mediante experiencias en columna (flujo continuo). Para ello se ha utilizado un equipo de recogida de fracciones y se han ensayado diferentes condiciones operativas (lecho saturado y no saturado). Se ha estudiado la adsorción y desorción de cada soluto por separado, para concluir con un ensayo con agua residual que contiene todos los solutos estudiados. Las curvas de rotura obtenidas se han ajustado a un modelo de dos regiones. A la vista de los resultados obtenidos en el laboratorio, se ha estudiado el efecto de riego con agua residual sobre el suelo en el campo, para lo que se ha realizado varios ensayos en una parcela experimental en la Vega de Granada. Las muestras de agua intersticial se han obtenido utilizando tres tipos de cápsulas (teflón, cerámica denominada "industrial" y cerámica denominada "científica"). Como paso previo a su instalación en las parcelas, se caracterizaron dichas cápsulas, con el fin de establecer su idoneidad en un gran número de determinaciones analíticas. Se ha realizado un ensayo de trazador en verano y otro en invierno para medir las velocidades de infiltración