Ejemplo de un Proyecto Humedal

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Lo más importante en los humedales (FS) es que las porciones sumergidas de las hojas y tallos se degradan y se convierten en restos de vegetación, que luego sirven como sustrato para el crecimiento de la película microbiana fija la que es la responsable de gran parte del tratamiento que ocurre (Lara, 1999).

Las plantas utilizan durante su crecimiento cierta cantidad de nitrógeno y de fósforo y pueden, en ciertos casos, consumir y concentrar en sus tallos y hojas ciertos metales pesados. La cantidad de nitrógeno y fósforo que puede ser removida directamente por las plantas emergentes es muy débil (5 al 10%) siempre que haya un recorte de plantas regular.

Tabla 1 Resumen del ron de las macrofitas en un humedal artificial.

Propiedades de las macrofitas

Rol en el proceso de tratamiento

Tejido áreo de las plantas

- Atenuación de las luz: Crecimiento limitado de fitoplancton

- Influencia en el micro clima: Aislamiento durante el frio

- Reducción de la velocidad del viento: evita resuspensiones

- Apariencia estética del sistema

- Almacenamiento de nutrientes.

Tejido de las plantas en el agua

- Efecto de filtración: retención de solidos

- Reducción de la velocidad del agua: aumenta sedimentación

- Provee área superficial para crecimiento bacteriano.

- Producción de oxigeno: incrementa la degradación aerobia

- Toma nutrientes.

Raíces y rizomas en sedimentos

- Estabilización de la superficie del sedimento: menos erosión

- Prevención de obstrucciones en el sistema de flujo

- Liberación de oxigeno: incrementa la degradación y nitrificación

- Toma nutrientes

Los criterios más importantes para la selección de las plantas a utilizar en humedales artificiales son: el potencial de crecimiento (una área de vegetación densa es más efectiva para el tratamiento de contaminantes) la supervivencia, el costo de plantación y mantenimiento.

Los géneros mas usados para el diseño de humedales artificiales son Typha, Scirpus, y Phragmites. Las especies comúnmente usadas son: Phalaris arundiaceae, Typha spp., Scirpus spp., y Glyceria maxima. Aunque a nivel mundial la especie mas frecuentemente utilizada es Phragmites australis. Estas especies tienen notables tasas de crecimiento, desarrollo de raíces y tolerancia a condiciones de suelos saturados. (IWA, 2001)

Los Phragmites Australis crecen naturalmente a orillas de los humedales, en periodos donde sequía e inundaciones secuenciales y donde el nivel del medio de la capa está a menudo cerca de la superficie. Son anuales y altos con un rizoma perenne extenso. Pueden ser más eficientes en transferencia de Oxígeno porque los rizomas penetran vertical y más profundamente que otras plantas. Presentan la ventaja de tener un bajo valor alimenticio y, por tanto, no se ven atacados por animales. (Lara, 1999)

La densidad de la vegetación en un humedal afecta fuertemente su hidrología, primero obstruyendo los caminos de flujo siendo quebrado el movimiento del agua a través de la red de tallos, hojas, raíces y rizomas y segundo bloqueando la exposición al sol y al viento.

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Figura. 1 Características de las especies vegetales más utilizadas en humedales artificiales

- El suelo.

Es tanto el medio donde muchas transformaciones químicas y biológicas ocurren como la fuente primaria de elementos esenciales para las plantas que se desarrollan en humedales.

El papel del suelo es importante cuando las aguas servidas pasan a través del medio, este permite efectuar una buena remoción de los sólidos suspendidos y de la parte organica asociada, la actividad mecánica del agua permite desplazar al suelo y romper las capas colmatantes. Mientras el medio filtrante tenga buena capacidad de absorción, podrá permitir la acumulación de fósforo, si las condiciones son favorables. Para esto se requiere que los iones de hierro o aluminio estén disponibles (CENAGUA, 1999).

Los suelos en humedales son a menudo descritos como suelos hídricos, debido a que son formados cuando ocurren condiciones de saturación, inundación, durante largos periodos de tiempo, con lo cual se crean condiciones anaerobias. Los suelos hídricos pueden clasificarse de manera general en dos grandes grupos: suelos orgánicos y suelos minerales (Paredes y Kuschk, 2001).

1.3.1 Suelos Orgánicos.

Son formados por la acumulación de materia orgánica cuando la tasa de producción de biomasa en el humedal excede la tasa de descomposición. Condiciones de largos periodos de inundación, bajas temperaturas y bajos pH contribuyen a las bajas tasas de degradación microbial. En condiciones normales, no existen aportes de materiales inorgánicos en humedales con suelos orgánicos, dependiendo su formación de la productividad de la biomasa del sistema (Paredes y Kuschk, 2001).

1.3.2 Suelos Minerales.

Consisten principalmente de material fluvial, lacustre, estuarino o marino. Algunos humedales están conformados por material parental residual. Se caracterizan por ser muy variables, abarcando texturas desde arcillas hasta arenas y gravas (Paredes y Kuschk, 2001).

- Los microorganismos.

Los microorganismos tienen un papel esencial que juegan en todos los sistemas de tratamiento de aguas residuales a partir de las plantas. Ya sean aerobias o anaerobias, consumen la parte carbonada de las aguas servidas para transformarla principalmente en CO2 para las bacterias aerobias y también en metano para las bacterias anaerobias. Mientras sea posible mantener las condiciones secuenciales aerobias y anaerobias, las bacterias nitrificantes van a transformar el nitrógeno amoniacal en nitritos y nitratos en las zonas aireadas y las bacterias desnitrificantes van a permitir la transformación de los nitratos y nitritos en nitrógeno gaseoso