El óxido Nitroso.docx

El Óxido Nitroso (N2O) es un importante GEI, con un GWP 310 mayor que el del CO2 [2, 3]. Las emisiones de N2O provenientes del manejo y disposición de aguas residuales, hacen parte del conjunto de emisiones derivadas de la actividad agrícola (Figura 1), según lo conceptúa la metodología de clasificación de fuentes de GEI del IPCC En síntesis, existe gran incertidumbre sobre la cuantificación de las emisiones de N2O, en especial para el caso de aguas superficiales corrientes, debido a que la mayor parte de los estudios de formación de N2O, se han efectuado en aguas subterráneas, desembocaduras de ríos, estuarios, mares interiores y aguas estancadas, donde se presentan condiciones favorables para la formación de N2O: disponibilidad restringida de oxígeno, mayor presencia de microorganismos nitrificantes y altos niveles de alcalinidad. Además, la alta solubilidad del N2O en el agua favorece elevadas concentraciones de este gas en aguas infiltradas y subterráneas, por lo que tiende a permanecer en la fase líquida, hasta encontrar las condiciones que le permitan ser despojado hacía la atmósfera

Durante los últimos años, el calentamiento global del planeta se ha convertido en uno de los problemas ambientales de mayor relevancia debido a su potencial contribución al cambio climático. Acorde con el IPCC (IPCC, 2007a) el calentamiento global es atribuido al aumento en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero (GEI), tales como metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) y óxido nitroso (N2O). Desde 1980, las concentraciones atmosféricas de CO2, CH4 y N2O han incrementado aproximadamente un 30, 145 y 15% respectivamente (El-Fadel and Massoud, 2001). La mayoría de los GEI se producen de manera natural, pero el aumento de su concentración en la atmósfera durante los últimos años se debe a actividades humanas. La principal fuente de GEI está relacionada con la quema de combustibles fósiles y las actividades agroindustriales(IPCC, 2007a). La transformación del medio natural realizado por el hombre en la búsqueda de recursos para cumplir con las metas del desarrollo económico y crecimiento poblacional, durante los tres últimos siglos, ha desencadenado una serie de fenómenos que causan problemas de orden ambiental, económico y social. Dentro de los problemas ambientales más relevantes en la actualidad, se encuentra el calentamiento global. Existen varios factores que contribuyen a este fenómeno, pero el principal, es el aumento en la concentración de gases de efecto invernadero (GEI); especialmente CO2, CH4 y N2O. El principal problema con estos gases, es que ellos no absorben la radiación solar de onda corta, como la radiación ultravioleta, que entra al planeta, pero si atrapan la radiación infrarroja de onda larga saliente, lo que genera un exceso de energía que contribuye al calentamiento de nuestro planeta

Óxido Nitroso Entre los óxidos de nitrógeno, el N2O es el gas de efecto invernadero más importante, ocupando el tercer lugar después el CO2 y el CH4. A pesar de encontrarse en bajas concentraciones en la atmósfera, el N2O tiene un potencial de calentamiento global (GWP) 300 veces mayor que el CO2 (IPCC, 2001). Las fuentes y la magnitud de las emisiones de N2O son relativamente poco conocidas y objeto de debate en la literatura. Las emisiones de N2O están asociadas a varios procesos en el tratamiento de aguas residuales, principalmente a las 19

transformaciones del nitrógeno realizadas por microorganismos presente en estas aguas (nitrificación y desnitrificación)(Wu et al., 2009 El nitrógeno es transformado via nitrificación, en presencia de oxígeno y desnitrificación, bajo condiciones anóxicas; generando emisiones de N2O como producto intermedio de estos procesos. Por otra parte, la generación de CH4, resulta de los procesos de descomposición anaerobia de los sólidos sedimentados en la zona de lodos de la laguna

Los procesos de generación de N2O están relacionados con la nitrificacióndesnitrificación, en las cuales un producto intermedio es el N2O. Los valores de flux encontrados son menores que los reportados en estudios de humedales subsuperficiales y lagunas para remoción de nitrógeno (Singh et al., 2005). Los factores que pueden influir en la generación de este gas son la fuente de carbono, concentraciones de oxígeno disuelto y la relación COD/N (Kargi and Uygur, 2003, Kampschreur et al., 2009). El análisis estadístico para el flux de N2O en el periodo diurno y nocturno indica que existen diferencias significativas entre las emisiones de estos dos periodos (p=0,04). Estas diferencias pueden tener relación con las condiciones anóxicas bajo las cuales se presenta el proceso de desnitrificación. En el periodo diurno los procesos fotosintéticos contribuyen a aumentar la concentración de oxigeno disuelto en la laguna favoreciendo la nitrificación. En la noche, los niveles de oxigeno disuelto disminuyen, favoreciendo los procesos de desnitrificación y la emisión de N2O. Para entender esta relación, se debe tener en cuenta que el N2O es generado en el proceso de desnitrificación, el cual se lleva a cabo bajo condiciones anóxicas; por lo tanto los niveles bajos de OD pueden favorecer la producción y emisión de N2O. Esta relación es consistente con las diferencias encontradas entre los flux de N2O para el periodo diurno y nocturno, puesto que en la condición nocturna debido a los procesos de respiración en la laguna, los niveles de OD disminuyen hasta valores cercanos a 1 mg.L-1 favoreciendo el proceso de desnitrificación y la generación de N2O. En este sentido, la concentración de N-NO3 también es una variable importante que influye en la emisión de N2O. En el análisis realizado se encuentra que la concentración de N-NO3 puede explicar la variación del 28% de los flux obtenidos. Los nitratos están positivamente correlacionados con la variación del flux de N2O, siendo esta relación coherente con el concepto de generación de N2O en el proceso de desnitrificación; en el cual el nitrato en reducido hasta N2 generando como producto intermedio N2O. En este sentido, estudios realizados siguieren que la baja disponibilidad de nitrato limita el proceso de desnitrificación y la producción de N2O. Por el contrario, un aumento en la concentración de nitratos favorece la desnitrificación y la generación de N2O (Liikanen et al., 2002, Liikanen et al., 2006, Søvik et al., 2006).