Uso de herramientas quimiométricas para evaluar episodios de contaminación: aplicación a aguas residuales urbanas

Abstract

La caracterización de la materia orgánica disuelta (MOD) presente en las aguas residuales urbanas (ARUs), tanto a lo largo del sistema de depuración como en la zona de vertido, es importante para evaluar si el tratamiento de depuración se está realizando correctamente y para determinar si los efluentes pueden generar algún episodio de contaminación en las aguas naturales. El objetivo general de este trabajo fue estudiar y caracterizar la evolución de la MOD presente en las diferentes etapas de tratamiento de tres Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDARs) de la provincia de Cádiz y en sus posteriores vertidos, mediante matrices de excitación-emisión (EEMs) de fluorescencia junto con el análisis PARAFAC (EEM-PARAFAC). Tras este análisis, se obtuvieron entre cuatro y seis componentes específicos para las EDARs El Trocadero, Guadalete y El Torno. En la EDAR El Trocadero tres componentes se han relacionado con picos similares a las proteínas y otros tres con picos similares a los compuestos húmicos, mientras que en las EDARs Guadalete y El Torno un componente se ha relacionado con picos proteicos y otros tres con picos asociados a sustancias húmicas, sugiriendo una similar eficacia de depuración. En estas EDARs (Guadalete y El Torno), los tratamientos secundario y terciario redujeron la concentración de los componentes con picos proteicos (asociados a aguas sin depurar) una media de un 36.16%, sin embargo, aumentaron la concentración de los componentes húmicos (asociados a aguas depuradas) un 40.80%. Los componentes asociados al pico Trp1 (triptófano) predominan en las ARUs brutas, por lo que sirven como indicador de la eficacia del tratamiento de depuración. Por otro lado, en aguas depuradas o no contaminadas predominan los picos similares a los húmicos; este hecho podría constituir una característica específica para identificar aguas contaminadas por vertidos de ARUs. El pico Trp2, detectado únicamente en la EDAR El Trocadero y asociado a un vertido anómalo, demuestra la eficacia de EEM-PARAFAC para identificar componentes extraños en las ARUs y prevenir su impacto sobre el medio receptor. Como conclusión se puede establecer que EEM-PARAFAC es una metodología apropiada para caracterizar y realizar el seguimiento de la MODF a lo largo del sistema de depuración de ARUs y en la zona de vertido, constituyendo una herramienta útil para la gestión de las EDARs.