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
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
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.
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:
Tipos de fitoremediación, en donde se indica la zona de la planta en donde ocurre el proceso.
| Tipo | Proceso Involucrado | Contaminación Tratada |
| Fitoextracción | Las plantas se usan para concentrar metales en las partes cosechables (hojas y raíces) | Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo, plomo selenio, zinc |
| Rizofiltración | Las raíces de las plantas se usan para absorber, precipitar y concentrar metales pesados a partir de efluentes líquidos contaminados y degradar compuestos orgánicos | Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo, plomo selenio, zinc isótopos radioactivos, compuestos fenólicos |
| Fitoestabilización | Las plantas tolerantes a metales se usan para reducir la movilidad de los mismos y evitar el pasaje a napas subterráneas o al aire. | Lagunas de deshecho de yacimientos mineros. Propuesto para fenólicos y compuestos clorados. |
| Fitoestimulación | Se usan los exudados radiculares para promover el desarrollo de microorganismos degradativos (bacterias y hongos) | Hidrocarburos derivados del petróleo y poliaromáticos, benceno, tolueno, atrazina, etc |
| Fitovolatilización | Las plantas captan y modifican metales pesados o compuestos orgánicos y los liberan a la atmósfera con la transpiración. | Mercurio, selenio y solventes clorados (tetraclorometano y triclorometano) |
| Fitodegradación | Las plantas acuáticas y terrestres captan, almacenan y degradan compuestos orgánicos para dar subproductos menos tóxicos o no tóxicos. | Municiones (TNT, DNT, RDX, nitrobenceno, nitrotolueno), atrazina, solventes clorados, DDT, pesticidas fosfatados, fenoles y nitrilos, etc. |
Funciones de los humedales artificiales
Las actividades humanas han dado y siguen dando origen a varios tipos de humedales de interés para algunas especies vegetales.
-Procesos de remoción físicos:
Los humedales artificiales son capaces de proporcionar una alta
eficiencia física en la remoción de contaminantes 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.
-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.
Fuente:
* Cristian Frers es Técnico Superior en Gestión Ambiental y Consultor Ambiental.
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