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El uso de las plantas acuáticas para el tratamiento de aguas residuales

Los humedales artificiales o wetlands construidos tienen ventajas respecto de los sistemas de tratamiento alternativos, debido a que requieren poca o ninguna energía para funcionar. Si hay suficiente tierra barata disponible cerca de la instalación de los wetlands de cultivo acuático, puede ser una alternativa de costo efectivo. También proporcionan un hábitat para la vida silvestre.

 

Introducción

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La importancia de los humedales ha variado con el tiempo. Los humedales son zonas de transición entre el medio ambiente terrestre y acuático y sirven como enlace dinámico entre los dos. El agua que se mueve arriba y abajo del gradiente de humedad, asimila una variedad de constituyentes químicos y físicos en solución, ya sea como detritus o sedimentos, estos a su vez se transforman y transportan a los alrededores del paisaje.

Los humedales proveen sumideros efectivos de nutrientes y sitios amortiguadores para contaminantes orgánicos e inorgánicos. Esta capacidad es el mecanismo detrás de los humedales artificiales, también denominados wetlands, para simular un humedal natural con el propósito de tratar las aguas residuales de empresas y municipios.

La Solución biotecnológica consiste en la instalación de humedales artificiales que actúan como filtros naturales. Ubicados entre la planta y los recursos acuáticos (ríos, lagos, lagunas), estos sistemas, además de no necesitar mantenimiento ni consumir energía eléctrica, cuestan menos que la cuarta parte de un sistema de tratamiento tradicional. Los humedales se construyen utilizando diferentes especies de plantas que abundan en la zona: totoras, repollitos de agua, camalotes o juncos.

 

Humedal artificial de desechos cloacales e industriales

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1 – Los desechos cloacales desembocan en el humedal, que es una cava llena de arena que funciona como aislante para que los olores no salgan a la superficie.

2 – El filtro del humedal consiste en una gran plantación, en este caso de juncos con sus raíces dentro de la arena, que se alimentan del agua.

3 – Los nutrientes del agua son absorbidos por los juncos, que los atrapan en sus tejidos y los utilizan para su crecimiento.

4 – Los nutrientes absorbidos se eliminan con el cambio de tallo del junco. Esos restos forman una capa aislante.

5 – El agua, ya libre de nutrientes, desemboca desde el humedal hacia la laguna.

6 – El tamaño del humedal: La superficie necesaria se calcula en base a la cantidad de habitantes de la ciudad que produce los desechos, según la siguiente relación: 1 persona = alrededor de 5 m2.

 

Plantas acuáticas en el tratamiento de aguas residuales

Los sistemas de plantas acuáticos están en los es tanques poco profundos como plantas acuáticas flotantes o sumergidas. Los sistemas más completamente estudiados son aquellos que usan la lenteja de agua. Estos sistemas incluyen dos tipos basado en tipos de plantas dominantes. El primer tipo usa plantas flotantes y se distingue por la habilidad de estas plantas para derivar el dióxido carbono y las necesidades de oxígenos de la atmósfera directamente. Las plantas reciben sus nutrientes minerales desde el agua.

El segundo tipo de sistema consiste en plantas sumergidas, se distingue por la habilidad de estas plantas para absorber oxígeno, dióxido de carbono, y minerales de la columna de agua. Las plantas sumergidas se inhiben fácilmente por la turbiedad alta en el agua porque sus partes fotosintéticas están debajo del agua.

Antecedentes

Se trata de María Alejandra Maine quien integró un equipo de la UNL para investigar el tratamiento de efluentes en la empresa Bahco. En el predio de la planta en Santo Tomé – Provincia de Santa Fe – Argentina, se construyó un humedal para realizar el pulido final de los líquidos industriales y cloacales.

La idea de construir un humedal a cielo abierto con plantas que se encargaran de absorber y depurar los residuos líquidos surgió en el 2001 cuando Bahco Argentina decidió mejorar su estrategia de gestión ambiental. Para disminuir el impacto generado por los procesos de fabricación, la empresa decidió anexar una etapa de pulido final a su sistema de tratamiento de efluentes.

Humedales artificiales

 

Un humedal artificial es un sistema de tratamiento de agua residual (estanque o cauce) poco profundo, no mas de 0.60 mts, construido por el hombre, en el que se han sembrado plantas acuáticas, y contado con los procesos naturales para tratar el agua residual. Los humedales artificiales o wetlands construidos tienen ventajas respecto de los sistemas de tratamiento alternativos, debido a que requieren poca o ninguna energía para funcionar. Si hay suficiente tierra barata disponible cerca de la instalación de los wetlands de cultivo acuático, puede ser una alternativa de costo efectivo. Los humedales artificiales o wetlands proporcionan el hábitat para la vida silvestre, y son, estéticamente, agradables a la vista.

Ventajas:

1) Las plantas pueden ser utilizadas como bombas extractoras de bajo costo para depurar aguas contaminadas.

2) Algunos procesos degradativos ocurren en forma más rápida con plantas que con microorganismos.

3) Es un método apropiado para descontaminar superficies grandes o para finalizar la descontaminación de áreas restringidas en plazos largos.

Limitaciones:

1) El proceso se limita a la profundidad de penetración de las raíces o aguas poco profundas.

2) Los tiempos de proceso pueden ser largos.

3) La biodisponibilidad de los compuestos o metales es un factor limitante en la captación.

Las plantas pueden incorporar las sustancias contaminantes mediante distintos procesos que se representan en la siguiente ilustración y se explican en la tabla que continúa:

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Tipos de fitoremediación, en donde se indica la zona de la planta en donde ocurre el proceso.

Funciones de los humedales artificiales

Las actividades humanas han dado y siguen dando origen a varios tipos de humedales deinterés para algunas especies vegetales.

 Procesos de remoción físicos:

Los humedales artificiales son capaces de proporcionar una alta eficiencia física en la remoción decontaminantes asociado con material particulado.

 

-Procesos de remoción biológicos :

La remoción biológica es quizá el camino más importante para la remoción de contaminantes en los humedales artificiales. Extensamente reconocido para la remoción de contaminantes en los estos humedales es la captación de la planta. Los contaminantes que son también formas de nutrientes esenciales para las plantas, tales como nitrato, amonio y fosfato, son tomados fácilmente por las plantas del estos humedales

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-Procesos de remoción químicos:

El proceso químico más importante de la remoción de suelos de los humedales artificiales es la absorción, que da lugar a la retención a corto plazo o a la inmovilización a largo plazo de varias clases de contaminantes.

Por qué utilizar este sistema en el rio Areco en la Localidad de Carmen de Areco – Provincia de Buenos Aires

 

Así es como comenzó mi preocupación por el río Areco en la Localidad de Carmen de Areco – Provincia de Buenos Aires. Todo comenzó en Enero del 2005, me llevaron a conocer el Balneario de la Ciudad de Carmen de Areco. Ese mismo día, me di cuenta que algo no andaba bien por la cantidad de espuma blanca que tenia el cauce a la altura de un pequeño salto. Los detergentes producen espumas y añaden fósforo al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder autodepurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. Prosiguió desde junio del 2005 hasta primeros días de septiembre del 2006, con el programa de ecología “El Planeta Azul” emitido por FM Síncope. Durante todo el ciclo de este programa, hablé cuantas veces pude sobre la contaminación de las aguas tanto superficiales como de las napas freáticas.

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Rio Areco en la Localidad de Carmen de Areco en la actualidad

En noviembre del 2006, tome unas muestras del agua del río Areco para realizarles unos análisis físico/químicos para confirmar las dudas que tenía sobre la calidad de sus aguas.

Cuando se me entregaron las muestras que había llevado a analizar en la Facultad de Agronomía de la U.B.A – Cátedra de Edafología – en el Laboratorio de Análisis de Suelos, Aguas y Vegetales a cargo del Ingeniero Eduardo Vella.

Se me explicó que había que interpretar que estas aguas poseen un alto grado de salinidad. La salinidad es un factor ecológico de gran importancia ya que influye mucho sobre los tipos de organismos que podrán vivir en esos cuerpos de agua. La salinidad influye sobre las especies de plantas que podrán vivir en determinada agua, o en tierras humedecidas con determinadas aguas, me estoy refiriendo al uso de aguas para el riego de chacras, campos o estancias.

Una de las muestras dio como resultado que las aguas contienen una cantidad importante de fósforo: 1,12 ppm. El fósforo, da origen a nutrientes vegetales que, pueden ser contaminantes. Cuando penetran en el agua, contribuyen a la formación de algas, de la misma forma en que lo hacen los nitratos. De hecho, el fósforo es el elemento cuya falta restringe el crecimiento de las plantas acuáticas. Al incorporar fósforo al agua de un río o lago se acelera el crecimiento de las algas, lo que, finalmente, daña el ecosistema por la disminución de los niveles de oxígeno que tiene lugar una vez que las algas mueren.

Los fósforos provienen de diversas fuentes, las más comunes de las cuales son los detergentes. Otros aportes de fósforo a las redes de agua superficiales y subterráneas provienen del escurrimiento procedente de los establecimientos de engorde de ganado de corral, de la erosión de los suelos, de los sistemas cloacales y aguas servidas y del excesivo uso de fertilizantes en chacras, campos y estancias.

Al consultar a la Dra. Olga S. Heredia, de la Universidad de Agronomía de la UBA, sobre la cantidad de fósforo que se había detectado, respondió “Si usted se refiere a contaminación de agua para bebida, no existe una estándar de calidad con respecto al fósforo. Internacionalmente se ha establecido el valor de 0.100 ppm (USEPA) y en otros países (Holanda, Alemania) un valor de 0,05 ppm. Estos valores se basan en límites de calidad de agua que ingresan a cuerpos de agua como ríos, lagos o diques ya que dan origen a la eutoroficación, lo que aumenta la población de algas azul verdosas de las cuales hay especies que producen neurohepatotoxinas para animales y el ser humano, en otras palabras, los límites son de importancia ambiental”.

La Dra. Heredia, prosiguió con su explicación “De todas maneras, la muestra enviada por usted, están teniendo un aporte de fósforo que es importante, ya sea por la actividad agrícola o por carga orgánica y si se me pregunta si esta agua es apta desde el punto de vista ambiental le diría que NO”.

uso

Rio Areco en la Localidad de Carmen de Areco en la actualidad

Es obvio, que desde el 2006 hasta la fecha, se ha hecho poco y nada por el río; es por esto que unas de las medidas que yo impulsaría para buscar su saneamiento, o por lo menos a ayudar a que la contaminación no lo convierta con los años en una cloaca a cielo abierto, como ha pasado con tantos arroyos y ríos en nuestro país. Es que se impulse el uso de humedales artificiales, en las proximidades de frigoríficos, chancherías y las más diversas industrias, para que las aguas residuales no desemboquen directamente en los cauces del río.

Conclusión

Resulta evidente que la gravedad del problema abarca y compromete distintos sectores involucrados frente a los problemas que sufre un río que puede ofrecer todavía mejores posibilidades, de las que se aprovechan en estos momentos. Lo cierto es que, como en tantos otros casos, los argentinos disponemos en el Río Areco, como en tantos ríos, lagos y lagunas del Territorio Nacional, de un rico patrimonio y muy poco es lo que se hace por preservarlo. La lucha por el saneamiento es una batalla contra la corrupción, la burocracia, la incapacidad, la apatía y la mentira; es en definitiva una lucha emblemática contra la mediocridad.

El agua es un don que la naturaleza ofreció a la vida y a cada uno de nosotros. El 70% de nuestro cuerpo está compuesto de agua. Por ser todo esto, el agua constituye una de las metáforas más significativas de lo Divino que está en nosotros y en el universo y de la sacralidad de toda la vida. ¿Cómo cuidarla y no luchar por ella?

Cristian Frers – Técnico Superior en Gestión Ambiental – E-mail: [email protected] Celular: 011 1568156421

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