Evaluación de los impactos potenciales de un sistema de cuenca de infiltración rápida de aguas residuales en la calidad del agua subterránea: un estudio de caso en Delaware

Los sistemas de cuenca de infiltración rápida (RIBS) están recibiendo un interés creciente para la disposición de aguas residuales domésticas en áreas rurales. Se basan en procesos de tratamiento natural para filtrar contaminantes y utilizan tasas de carga de efluente extremadamente altas, mucho mayores que la precipitación natural, aplicadas a un área geográfica pequeña en lugar de ser desechadas a aguas superficiales. Hoy en día existen preocupaciones de que la adopción de RIBS en áreas con aguas subterráneas poco profundas y suelos arenosos puede aumentar la contaminación del agua subterránea y superficial. Realizamos un estudio de campo sobre los efectos de RIBS en las concentraciones de N y P en suelos y aguas subterráneas en el Parque Estatal Cape Henlopen, Delaware, donde se ha utilizado un RIBS diseñado y operado siguiendo la guía de la USEPA durante más de 25 años. Las características del sitio y de las aguas residuales (nivel freático de 8 m, recubrimientos de óxido de Fe y Al en los suelos, efluente rico en materia orgánica) eran favorables para la desnitrificación y la adsorción de P; sin embargo, encontramos alta saturación de P, capacidad de adsorción de P reducida en el suelo y acumulación total de P significativa a profundidades >1.5 m, factores que podrían llevar a la lixiviación de P disuelto. Los niveles extremadamente bajos de N inorgánico en el suelo sugieren que el N de las aguas residuales se convirtió rápidamente en NO-N y se lixivió del RIBS. Un extenso monitoreo de aguas subterráneas respaldó estas preocupaciones y mostró un transporte rápido fuera del sitio de N y P a concentraciones similares a las del efluente. Los resultados sugieren que altas cargas hidraulicas y flujo preferencial llevaron a velocidades de flujo que eran demasiado grandes, y tiempos de contacto entre el efluente y los suelos que eran demasiado cortos, para procesos de atenuación efectivos de N y P. Estos hallazgos indican la necesidad de una mejor caracterización del sitio y diseños de instalaciones para reducir y monitorear la pérdida de contaminantes de los RIBS en entornos similares.