Vertidos de aguas de refrigeración al mar: efectividad, persistencia y acción tóxica de distintos tratamientos antifouling
- Autores: Cristina López Galindo
- Directores de la Tesis: Enrique Nebot Sanz (dir. tes.), José Francisco Casanueva González (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Cádiz ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Luisa González de Canales García (presid.), Juan Miguel Mancera (secret.), Montserrat Solé Rovira (voc.), Belén Río Calonge (voc.), Marta Ruiz Garcia (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Las aguas de refrigeración de las centrales térmicas constituyen uno de los vertidos cuantitativamente más importantes que afectan a las zonas costeras. Por ejemplo la central térmica de carbón Los Barrios de 550 MWe perteneciente a ENDESA, en la que se desarrolla el presente trabajo, vierte 54000 m3/h de agua de refrigeración a la Bahía de Algeciras. Estas aguas son devueltas al mar con unas propiedades físico-químicas distintas a las originales. Por un lado su temperatura es más elevada que la del agua del medio receptor, llegando a registrarse un salto térmico de hasta 10 ºC. Además, las aguas de refrigeración llevan una cantidad residual de biocida, principalmente hipoclorito, adicionado para evitar las deposiciones de fouling y mantener limpio el circuito de refrigeración. Por tanto, el vertido de las aguas de refrigeración tendrá asociado tanto una contaminación térmica como química que por el gran volumen de estas descargas pueden producir importantes efectos perjudiciales sobre el medio.
Para minimizar el impacto de estos vertidos, el futuro de las investigaciones se centra en encontrar tratamientos antifouling que sean eficaces para las empresas, minimizando el problema del fouling, y asegurando que los productos químicos utilizados presenten una rápida degradación y una baja toxicidad para los organismos del medio receptor del vertido.
La presente Tesis Doctoral se encuadra en el ámbito de la Directiva marco sobre la estrategia marina (Directiva 2008/56/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 17 de junio de 2008) por la que se establece un marco de acción comunitaria para la política del medio marino. La principal meta de esta Directiva es conseguir que las aguas de mar de la UE posean un buen estado ecológico para 2020, por ello el objetivo del presente trabajo de investigación -consistente en evaluar distintos tratamientos antifouling tanto desde el punto de vista técnico-económico como ambiental, aplicables a instalaciones de refrigeración que utilicen agua de mar-, encaja perfectamente en la filosofía de esta reciente directiva, y contribuirá a generar conocimientos que permitan su mejor y más rápida aplicación.
La presente Tesis Doctoral se estructura en 8 Capítulos: en el primero se detallan los antecedentes bibliográficos de la materia a estudiar, en los 5 capítulos siguientes se recogen estudios experimentales particulares en el ámbito de la tesis utilizando un formato de artículo científico, teniendo cada uno de ellos, por tanto, la típica estructura de introducción, material y métodos, resultados, discusión, conclusiones y referencias; en el capítulo 7, con el objeto de correlacionar los resultados obtenidos en los estudios particulares anteriores, se realiza una discusión general de los resultados expuestos en los cinco estudios precedentes, y finalmente en el capítulo 8 se sintetizan las conclusiones más relevantes de todo el trabajo realizado. A continuación se hace un breve resumen de cada capítulo.
En el Capítulo 1: Introducción, se realiza una revisión bibliográfica general sobre la contaminación marina para posteriormente centrar la atención en las centrales térmicas, la problemática del fouling y sus métodos de mitigación. Además, se aborda la problemática ambiental de estos tratamientos desde el punto de vista de la degradación de estos compuestos y su toxicidad en los organismos marinos.
En el Capítulo 2: Influencia del tratamiento antifouling en la naturaleza y propiedades de la biopelícula en sistemas de refrigeración con agua de mar, se exponen los resultados obtenidos de un estudio en el que se pretende realizar una evaluación desde el punto de vista técnico de distintas estrategias antifouling: dos tratamientos químicos (hipoclorito sódico y aminas alifáticas) y un tratamiento físico (radiación ultravioleta), utilizando para ello una planta piloto que simula el condensador de una central térmica costera convencional con circuito de refrigeración abierto.
En el Capítulo 3: Modelos de degradación y ecotoxicidad en agua de mar de dos antifouling químicos, el hipoclorito sódico y el tensioactivo Mexel®432, se analiza la persistencia y toxicidad en el medio marino de los tratamientos químicos antifouling descritos en el capítulo 2, de manera que se pueda determinar su cinética de eliminación en el medio y se evalúen los efectos toxicológicos de ambos productos en dos especies de microalgas (Isochrysis galbana y Dunaliella salina) y una especie de rotífero (Brachionus plicatilis).
En el Capítulo 4: Respuestas de estrés en Solea senegalensis tras su exposición a diferentes concentraciones del antifouling hipoclorito de sodio, se determinan los efectos toxicológicos de distintas concentraciones de hipoclorito sódico en Solea senegalensis, a nivel fisiológico, histopatológico, utilizando además varios biomarcadores de contaminación.
En el Capítulo 5: Efectos subletales del antifouling orgánico Mexel®432 en el pez plano Solea senegalensis, se estudian las respuestas del sistema osmorregulador, del sistema de estrés y de otros biomarcadores de contaminación (actividades enzimáticas, daños histológicos, etc.) en ejemplares de S. senegalensis sometidos a distintas concentraciones del tensioactivo Mexel®432.
En el Capítulo 6: Respuestas subletales del mejillón común, Mytilus galloprovincialis, expuesto a los compuestos antifouling hipoclorito de sodio y Mexel®432, se analizan las respuestas enzimáticas, de estrés oxidativo e histopatológicas en diferentes tejidos (glándula digestiva y branquias) de ejemplares de Mytilus galloprovincialis sometidos a diferentes concentraciones de hipoclorito sódico y Mexel®432.
En el Capítulo 7: Discusión general, se hace un análisis general de los estudios precedentes, mediante el desarrollo de un estudio comparativo que reúne tanto los aspectos técnicos y ambientales como los aspectos económicos para los distintos tratamientos antifouling.
Por último, en el Capítulo 8 se presentan las Conclusiones obtenidas en la presente Tesis Doctoral, extractadas de los capítulos precedentes.
Finalmente, es de destacar el carácter multidisciplinar del estudio realizado, que ha sido posible gracias a la participación de diversos grupos como el Departamento de Biología y la Unidad de Cultivos Marinos de la Universidad de Cádiz, además de otros organismos públicos como son el Consejo de Investigaciones Científicas, Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN) en Cádiz y el Centro Mediterráneo de Investigaciones Marinas y Ambientales (CMIMA) en Barcelona. Por otro lado, el sentido práctico del trabajo llevado a cabo lo demuestra el hecho de que distintas empresas (ENDESA y MEXEL INDUSTRIES S.A.) se hayan involucrado en el mismo suministrando apoyo técnico y económico.
