Indiana impone un límite estricto al fósforo. ¿Puede cumplirlo?
¿Vierte su instalación aguas residuales a una planta de tratamiento de propiedad pública (EDAR) en Indiana? Si es así, esté preparado para recibir una carta. Una carta que le puede salir cara si no está preparado. Su instalación deberá cumplir con los nuevos y estrictos límites de nutrientes, fósforo en particular.
Estos límites se imponen como parte de una respuesta regional a las cargas excesivas de nutrientes que afectan las vías fluviales locales y, en última instancia, se envían al Golfo de México. Entonces, ¿cómo afecta el fósforo en el vertido de las EDAR en Indiana a las aguas del Golfo? El fósforo juega un papel clave en el desarrollo de la hipoxia, un área del océano con niveles críticamente bajos de oxígeno disuelto.
Hipoxia en el Golfo de México
La hipoxia ocurre en los ecosistemas acuáticos cuando la concentración de oxígeno en el agua cae a menos de 2 mg/l. En esta concentración, los organismos que nadan libremente huirán o evitarán el área. A 1 mg/l, los organismos dependientes de oxígeno mueren.
Aunque las zonas hipóxicas ocurren naturalmente en los ecosistemas acuáticos, su número y extensión ha aumentado dramáticamente debido a las actividades humanas. Una gran zona hipóxica fue identificada en el Golfo de México en 1972. Su desarrollo cada verano se ha registrado en los años posteriores. Se ha convertido en la segunda zona hipóxica más grande del mundo después de una en el Mar Báltico.
El principal impulsor de la hipoxia en las aguas costeras es la eutrofización, un exceso de nutrientes que alimenta la producción primaria masiva.
Eutrofización
Los nutrientes nitrógeno y fósforo son esenciales para el crecimiento de las plantas tanto en la tierra como en los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, las actividades humanas han aumentado el suministro de nutrientes a las vías fluviales hasta el punto de que los sistemas naturales no pueden hacer frente. Las principales fuentes de nutrientes para las vías fluviales son:
- escorrentía agrícola,
- efluentes de depuración de aguas residuales,
- la combustión de combustibles fósiles.
Los nutrientes en las vías fluviales fomentan el crecimiento de algas. En un sistema equilibrado, el zooplancton se alimenta de las algas y limita su crecimiento. Cuando el suministro de nutrientes excede la capacidad del sistema para asimilarlos, se produce la floración de algas. Las floraciones de algas ahogan la luz de la columna de agua y obstruyen las branquias de los peces. Algunos tipos de algas producen toxinas que matan a los peces y afectan la salud humana. Cuando las algas mueren y caen al fondo, los microorganismos las descomponen, consumiendo oxígeno disuelto en el proceso.
Formación de hipoxia basada en nutrientes
El proceso de eutrofización por sí solo no da como resultado la formación de una zona hipóxica. La hipoxia requiere la estratificación (capas) de la columna de agua. La estratificación en el Golfo de México comienza con agua dulce menos densa que fluye desde los ríos hacia el agua de mar más fría, densa y salada. La estratificación aísla la capa inferior de la capa superficial y corta el suministro normal de oxígeno de la atmósfera.
La capa superior cálida y rica en nutrientes fomenta el crecimiento excesivo de algas y las floraciones. A medida que las algas mueren, caen al fondo donde los microorganismos inician el proceso de descomposición. La descomposición consume el oxígeno del agua, lo que lleva a la hipoxia.
Zona hipóxica en el Golfo de México
Historia y alcance
Observado por primera vez en 1992, el tamaño de la zona hipóxica fluctúa de un año a otro debido a las variaciones climáticas y meteorológicas. El desarrollo de la zona hipóxica es estacional. Comienza a desarrollarse a medida que la primavera trae mayores aportes al río debido al deshielo y la lluvia río arriba.
En 2017, la NOAA midió la zona hipóxica en el Golfo de México en 8776 millas cuadradas (aproximadamente 23.000 km2), un área del tamaño de Nueva Jersey. Es la más grande medida desde que comenzó el mapeo de zonas muertas en 1985.
Impactos de la hipoxia
Además de los impactos ambientales obvios de una zona “muerta”, también hay impactos económicos y comunitarios. La hipoxia puede dañar importantes flotas pesqueras comerciales en el Golfo de México a largo plazo, ya que las redes alimentarias se interrumpen y los organismos en todos los niveles tróficos se ven afectados. Los peces, camarones, cangrejos, zooplancton y otras presas importantes de peces son significativamente menos abundantes en las aguas del fondo en una zona hipóxica.
Las floraciones de algas afectan el turismo al restringir la navegación costera, la pesca, la natación y otras actividades recreativas acuáticas. La NOAA, en 2014, estimó que la zona hipóxica en el Golfo de México causó una pérdida de 82 millones de USD a las industrias pesquera y turística.
Grupo de trabajo y plan de acción
A medida que la extensión de la zona hipóxica aumentaba año tras año, las partes interesadas comenzaron a buscar formas de reducir su tamaño y gravedad. Se reunió un grupo de trabajo para iniciar el proceso.
Grupo de Trabajo sobre Nutrientes de la Cuenca del Río Mississippi/Golfo de México
Establecido en 1997, el Grupo de Trabajo sobre Nutrientes de la Cuenca del Río Mississippi/Golfo de México (Grupo de Trabajo sobre Hipoxia o HTF) es una asociación federal, estatal y tribal que busca comprender mejor las causas y los efectos de la zona hipóxica del norte del Golfo de México. El grupo de trabajo se estableció para coordinar actividades para reducir el tamaño, la gravedad y la duración de la zona hipóxica y disminuir sus impactos.
El Grupo de trabajo de hipoxia está compuesto por representantes de agencias federales y los 12 estados dentro de la cuenca del río Mississippi/Atchafalaya (MARB). Los miembros del HTF incluyen:
- Cinco agencias federales:
- la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos o la EPA de los Estados Unidos,
- el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos,
- la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA),
- el Departamento del Interior de los Estados Unidos,
- el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos.
- Doce estados: Arkansas, Illinois, Indiana, Iowa, Kentucky, Louisiana, Minnesota, Mississippi, Missouri, Ohio, Tennessee y Wisconsin.
- Un representante del Consejo Nacional Tribal del Agua.
En 2001, el HTF estableció el objetivo de reducir la extensión del área de la zona hipóxica del Golfo de México a menos de 5000 kilómetros cuadrados para 2015. Para alcanzar esa meta, el HTF estimó que las cargas de nitrógeno y fósforo totales entregados al Golfo de México deben reducirse en un 45 %. Ese objetivo se reevaluó en 2008 y la fecha límite para reducir la extensión de la zona hipóxica se extendió hasta 2035.
Plan de acción
Al publicar el primer plan de acción federal en 2001, el HTF reevaluó y actualizó el plan para reducir las cargas de nutrientes en el Golfo de México en 2008. El plan de acción se basa en que los estados se comprometan con estrategias que avancen los objetivos del grupo de trabajo. Las agencias federales están comprometidas a apoyar a los estados en la priorización de las cuencas hidrográficas a través de la monitorización y el modelado.
Una acción clave en el plan es que los estados miembros desarrollen e implementen una estrategia de reducción de nutrientes para las vías fluviales que forman parte de la MARB. En apoyo al desarrollo de estrategias estatales, en 2011, la USEPA publicó un memorando que describía ocho elementos recomendados de un marco estatal para gestionar la contaminación por nitrógeno y fósforo.
Un elemento importante de una estrategia de reducción de nutrientes es aplicar límites a los permisos de fuentes puntuales para las instalaciones de depuración de aguas residuales municipales e industriales que contribuyen a cargas significativas de nutrientes en las cuencas objetivo/prioritarias.
Respuesta de Indiana a las preocupaciones sobre el fósforo
Mientras desarrollaba su estrategia de reducción de nutrientes, Indiana implementó una política sin reglas (NRP) en 2014 que requiere que las EDAR descarguen más de 1 MGD de efluente para cumplir con un promedio mensual de 1,0 mg/l Fósforo Total (TP). También requiere que la monitorización de Nitrógeno Total (TN) se incluya en los permisos. A medida que se revisa cada permiso de EDAR, se incluyen los nuevos límites y requisitos de monitorización.
Indiana publicó su Estrategia de reducción de nutrientes del estado de Indiana en 2018. La estrategia representa el compromiso del estado de reducir la escorrentía de nutrientes en las vías fluviales de Indiana desde fuentes puntuales y no puntuales.
La Sección 6 de la estrategia analiza la gestión de las descargas de fuentes puntuales de las EDAR mediante el empleo de técnicas de optimización y el análisis de sus procesos actuales de operación y mantenimiento para buscar una mejor eliminación de nutrientes. Una técnica de optimización clave es el pretratamiento de insumos industriales para las plantas de tratamiento para eliminar o reducir las concentraciones de contaminantes como el fósforo antes de que lleguen a la planta de tratamiento.
Un principio de gestión de mejores prácticas para los administradores de EDAR que deben cumplir con 1,0 mg/l P es imponer un límite a los usuarios industriales como entradas de fuentes puntuales a la planta de tratamiento. Los usuarios industriales pueden terminar pagando tarifas significativas por las descargas de alta concentración al alcantarillado.
Renovaciones de permisos de vertido para usuarios industriales en Indiana
El mayor enfoque en los nutrientes en los efluentes de las EDAR significa un mayor interés en las aguas residuales industriales. Es mucho más fácil para un administrador de EDAR exigir a los usuarios industriales que reduzcan las entradas de nutrientes a la planta que optimizar la eliminación de nutrientes a través del proceso de tratamiento de aguas residuales.
En Indiana, cuando se renueven los permisos de vertido, se impondrá un límite estricto al fósforo. ¿Está preparado? Dependiendo de la composición de sus aguas residuales, el fósforo puede ser difícil de eliminar. Necesita una solución específicamente adaptada a su operación, sus aguas residuales. MacDermid Envio ha estado diseñando sistemas de tratamiento de aguas residuales durante casi 50 años.
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Escrito por un experto en la materia de MacDermid Envio Solutions
