Análisis del rendimiento de los procesos de eliminación del nitrato en los humedales artificiales en la Albufera de Valencia, España

Abstract

[ES] Este estudio se centra en el análisis del rendimiento de los procesos de eliminación del nitrato en los humedales artificiales de la Albufera desde marzo 2017 a marzo 2022, siendo este vital en la región de Valencia-España, un sistema que prevé utilizar la capacidad depurativa del Tancat de la Pipa para atenuar el estado de eutrofización del lago de la Albufera.

El objetivo principal de la investigación es comprender cómo los humedales artificiales, implementados como medidas de gestión ambiental, afectan las concentraciones y transformaciones del nitrógeno en el agua. Se examinan estos procesos en correlación con la temperatura, oxígeno disuelto y se evalúa la eficiencia de estos humedales en la reducción de nitratos en el sistema acuático por estación. Para llevar a cabo el análisis, se recopilaron muestras de agua de diferentes puntos dentro de los humedales artificiales, líneas L1 y L2, así como de entradas, puntos medios y salidas de agua. Además, de realizarse análisis de caudales y precipitaciones dentro del balance hídrico.

Los resultados del estudio indican que los humedales artificiales desempeñan un papel crucial en la mitigación de la contaminación por nitrógeno. Se observa un caudal de ingreso de agua promedio de 37.26 L/s (L1) y 32.53 L/s (L2) un aumento de ingreso de caudal respecto a años anteriores de 14.97% (L1) y 29.21% (L2), con una significativa reducción en las concentraciones de nitratos en las épocas de otoño y primavera a temperaturas entre los 15-22°C, atribuida principalmente a porcentajes altos de remoción de nitratos del 41.02% (L1) y 39.21% (L2). La eficiencia de estos procesos varía en función de factores como la temperatura, refiriendo que si bien en los meses que abarcan las estaciones de primavera-verano las concentraciones de nitratos fueron menores lo son porque la eficiencia de remoción es más alta y no por cuanto se tienen concentraciones de entrada inferiores. Al analizar la calidad de agua en términos de OD por ejemplo se observa que conforme el caudal de agua avanza en su curso a través de las líneas desde el ingreso a la salida del agua se llegan a incrementar desde 1.2 a1.6 mg/L por cada línea.

Se concluye que, aunque los humedales artificiales son efectivos en la reducción de nitratos en la Albufera, la optimización de su diseño y gestión podría mejorar aún más su rendimiento. Estrategias como la diversificación de la vegetación y el control de las cargas de nutrientes son de utilidad para maximizar los beneficios ambientales de estos sistemas.

[EN] This study focuses on the analysis of the performance of the nitrate removal processes in the artificial wetlands of the Albufera from March 2017 to March 2022, this being vital in the region of Valencia-Spain, a system that plans to use the purification capacity of the Tancat de la Pipa to mitigate the state of eutrophication of Lake Albufera. The main objective of the research is to understand how constructed wetlands, implemented as environmental management measures, affect nitrogen concentrations and transformations in water. These processes are examined in correlation with temperature, dissolved oxygen and the efficiency of these wetlands in reducing nitrates in the aquatic system by season is evaluated. To carry out the analysis, water samples were collected from different points within the constructed wetlands, lines L1 and L2, as well as from water inlets, midpoints and outlets. In addition, analysis of flows and precipitation within the water balance is carried out. The study results indicate that constructed wetlands play a crucial role in mitigating nitrogen pollution. An average water inflow flow of 37.26 L/s (L1) and 32.53 L/s (L2) is observed, an increase in flow inflow compared to previous years of 14.97% (L1) and 29.21% (L2), with a significant reduction in nitrate concentrations in the fall and spring seasons at temperatures between 15-22°C, mainly attributed to high nitrate removal percentages of 41.02% (L1) and 39.21% (L2). The efficiency of these processes varies depending on factors such as temperature, stating that although in the months that cover the spring-summer seasons the concentrations of nitrates were lower, they are because the removal efficiency is higher and not because of how much have lower input concentrations. When analyzing water quality in terms of DO, for example, it is observed that as the water flow progresses along its course through the lines from the inlet to the outlet of the water, it increases from 1.2 to 1.6 mg/L per each line. It is concluded that, although artificial wetlands are effective in reducing nitrates in the Albufera, optimizing their design and management could further improve their performance. Strategies such as vegetation diversification and control of nutrient loads are useful to maximize the environmental benefits of these systems.