Nuevas herramientas para promover la reutilización del agua regeneradaun enfoque basado en la economía circular y el pago por los servicios ambientales

Resumen

Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDARs) son una infraestructura necesaria dentro del ciclo del agua y de la gestión de los recursos hídricos, asegurando la correcta gestión de las aguas residuales, así como su vuelta al ecosistema. Comúnmente se ha considerado a la EDAR como el “punto final” del agua residual, donde el agua depurada se descarga en las masas de agua receptoras. Sin embargo, la posibilidad de utilizar ese caudal como fuente de agua en zonas con desequilibrios hídricos se convierte en una opción cada vez más defendida. La reutilización es una solución efectiva ante los desequilibrios hídricos, permitiendo que la EDAR sea considerada como fuente de agua no convencional. Esta situación refuerza su imagen y las posiciona como infraestructuras esenciales dentro del ciclo del agua, y como tal han de ser monitorizadas y analizadas. Según datos del INE para 2018, en España se generaron casi 14 millones de m3/día de agua residual, de los cuales únicamente se reutilizaron 1.534.000 m3/día. Esta descompensación en los datos supone una desventaja a la hora de gestionar el ciclo del agua demostrando la necesidad de implementar nuevos enfoques de análisis y gestión que permitan universalizar el uso del agua regenerada, como es el caso de la economía circular. Esta última busca que tanto el proceso de producción de un producto como su vida útil (incluyendo su etapa de desecho) sean concebidos como circulares con el fin de buscar la utilización y revalorización de los materiales y subproductos generados a lo largo de todo el sistema productivo, al mismo tiempo que se elimina la dependencia entre el crecimiento económico y el proceso productivo. Gracias a la economía circular se cubren los riesgos en el suministro y se aumenta la capacidad de respuesta del sistema productivo y económico ante anomalías y desequilibrios causados en las fuentes de materias primas. El uso de este enfoque en la gestión hídrica permite reforzar y ampliar la gestión del ciclo del agua ya que todas las corrientes de agua generadas son consideradas y gestionadas como un recurso valioso. Por ello deberían plantearse nuevas medidas que fomenten la reutilización bajo este enfoque, con tal de promover e incentivar la participación de todos los actores en el proceso. El cambio de paradigma que supone la reutilización bajo el enfoque de la economía circular pone de manifiesto la multidisciplinariedad asociada a su implementación. Diversos puntos de vista han de ser considerados y analizados con el fin de implementar nuevas medidas de gestión que engloben todos los factores que intervienen en el proceso, tal y como se lleva a cabo en la presente tesis. Las EDARs prestan un servicio ambiental a los seres humanos y al ecosistema a través de la provisión de agua para uso agrícola y ambiental, es decir, las EDARs son poseedoras del Servicio Ecosistémico (SE) de aprovisionamiento. Tradicionalmente los SE se han definido como los beneficios que un ecosistema aporta a la sociedad y que intervienen en la economía y la calidad de vida. Sin embargo, centrando la atención en el ciclo hidrológico, la interdependencia entre las masas de agua y las infraestructuras de regulación y gestión hídrica hacen que el concepto de SE pueda ser aplicado a las EDARs. En última instancia la consideración del SE de aprovisionamiento permite establecer las bases para la implementación del Pago por los Servicios Ambientales (PSA) como nueva herramienta de gestión de la reutilización y de las relaciones entre los actores implicados, tal y como se propone en el artículo “A review of Payment for Ecosystem Services for the economic internalization of the environmental externalities: A water perspective” que forma parte del presente compendio. En esta publicación se muestra, a través de una detallada búsqueda bibliográfica, que el PSA es una herramienta de fácil adaptación a diferentes escalas permitiendo la corrección y prevención de los impactos ambientales asociados a los recursos hídricos. La protección y conservación del SE de aprovisionamiento necesita de la monitorización y control de la calidad del efluente de las EDARs. Los estudios de laboratorio actuales han encontrado nuevos tipos de contaminantes, llamados productos farmacéuticos y de productos de higiene personal (PPCPs, por sus siglas en inglés), que surgen fruto del consumo humano tanto de medicamentos como de una amplia variedad de químicos para cuidado personal y limpieza. Su estructura química dificulta mucho su eliminación en las EDARs provocando su salida por el efluente y su entrada a las masas de agua. Es por esta razón que el SE de aprovisionamiento se ve dañado, afectando negativamente a la calidad del efluente y a su potencial de reutilización. Eliminar los PPCPs de los efluentes genera un beneficio ambiental evidente, el cual puede ser cuantificado a través de metodologías de valoración monetaria novedosas e incluido en los procesos de toma de decisión de acuerdo con los requerimientos de la Directiva Marco del Agua. Con el objetivo de obtener el beneficio ambiental de eliminar los PPCPs de los efluentes de las EDARs se implementa la metodología de los Precios Sombra, tal y como se recoge en el artículo “Shadow prices of emerging pollutants in wastewater treatment plants: Quantification of environmental externalities”. Los resultados obtenidos demuestran que la eliminación de los PPCPs conlleva un beneficio ambiental elevado, sentando las bases de nuevas medidas de gestión (como el PSA, comentado anteriormente) y evidenciando la importancia de conservar el SE de aprovisionamiento en zonas con fuertes desequilibrios hídricos. La presencia de PPCPs en el agua residual está vinculada a las áreas urbanas de tal forma que analizar su influencia sobre la concentración de PPCPs tiene una doble ventaja. Por un lado, ayuda a implementar los nuevos enfoques de gestión (como el PSA) y, por otro, permite reforzar los tratamientos que actualmente se están implementando para depurar el agua residual con el fin de abordar el problema de los PPCPs en origen. La interdependencia entre los PPCPs y las zonas urbanas hace que existan una serie de variables que determinan su mayor o menor presencia en las aguas residuales. Identificar dicha interdependencia sienta las bases para la implementación de medidas correctivas y preventivas, al mismo tiempo que permite que la población y la administración colaboren de forma activa en los procesos de toma de decisión. Teniendo en cuenta la limitada disponibilidad de datos sobre la presencia de PPCPs en zonas urbanas, la utilización de metodologías que combinen datos cuantitativos y cualitativos permite establecer una visión general de la interdependencia entre los PPCPs y las variables urbanas. En el artículo “Identification of effective parameters for anti-inflammatory concentration in València City's wastewater using fuzzy-set qualitative comparative analysis” se propone el uso del Fuzzy-set qualitative comparative analysis (fsQCA) como herramienta de análisis y obtención de los patrones de comportamiento de las variables urbanas (analizadas a nivel de distrito) con respecto a los PPCPs detectados en las EDARs analizadas. Los patrones de comportamiento obtenidos prueban, entre otras conclusiones, que los distritos con hospitales son los que mayor influencia tienen en la presencia de PPCPs en las aguas residuales. Estas evidencias apoyan el enfoque de disminución de la contaminación en origen, así como la idoneidad de reforzar la depuración de las aguas grises hospitalarias de forma previa a su descarga en el sistema de alcantarillado. Los enfoques y resultados presentados en este compendio se consideran como las etapas previas al diseño e implementación de un PSA, donde se remarca la importancia de cuantificar el beneficio ambiental de reducir la concentración de PPCPs en las aguas residuales y la interrelación de las variables urbanas que afectan a su presencia. La consideración de estas etapas previas en el diseño del PSA son una novedad dentro de la literatura ya que no han sido abarcadas previamente, debido tanto a la novedad de los contaminantes analizados como al contexto de implementación aquí presentado. A través de este planteamiento, el PSA se convierte en una herramienta de gestión que permite implementar acciones de reducción de la contaminación en origen con el fin de reducir la presión a la que están sometidas las EDARs a la hora de eliminar todos los contaminantes presentes en el agua residual. La presente tesis destaca la importancia de proteger el SE de aprovisionamiento en las EDARs como forma de potenciar la reutilización a través de enfoques y metodologías novedosas que combinan los aspectos económicos, ambientales y sociales de la gestión del agua dentro del marco de la economía circular.