Aigua neta amb plantes
2008/01/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La reutilització de les aigües residuals i l'eliminació d'abocaments a rius i/o a la mar són algunes dels avantatges que ens ofereix el sistema de fitoeliminación. En aquests sistemes de depuració d'aigua només s'utilitzen plantes aquàtiques --i comunitats associades -, sense necessitat d'utilitzar additius químics.
Els sistemes de fitorregulación no són una cosa inventada per l'home. Són ambients aquàtics formats per imitacions d'ecosistemes que es generen en aiguamolls naturals, és a dir, en terrenys coberts per una làmina d'aigua de poca profunditat durant gran part o tot l'any. En els aiguamolls el flux d'aigua és molt lent i els éssers vius que creixen en ells disposen de temps suficient per a netejar els possibles residus de l'aigua que arriba. D'aquesta manera, conserven en bona qualitat les aigües subterrànies i superficials que els envolten.
No sols plantes
En un sistema de fitoaturado, -la pròpia paraula l'indica - les plantes són imprescindibles. No obstant això, si ells estiguessin sols, podrien fer poc per a netejar correctament l'aigua. Per a eliminar correctament tots els components que embruten les aigües, necessiten la col·laboració de diversos éssers vius. Els treballs que uns realitzen són matèries primeres per a uns altres i la interacció entre tots permet la neteja de l'aigua.
En la mesura en què les plantes són éssers vius autòtrofs, aprofiten l'aigua, el diòxid de carboni i l'energia solar per a produir els sucres que necessiten per a créixer i alimentar-se. Però les plantes no estan formades únicament per sucres, sinó que tenen molts altres ingredients, com a proteïnes, material genètic, pigments, etc. I per a aconseguir-los necessiten altres elements: nitrogen, fòsfor, calci...
Les plantes aquàtiques obtenen aquests elements dels compostos presents en l'aigua. Però no poden absorbir qualsevol compost. Per exemple, per a obtenir fòsfor, absorbeixen els fosfats i per a obtenir nitrogen, els ions d'amoni o els nitrats. Si aquests elements estan presents en altres compostos, són inaccessibles per a les plantes.
En les aigües contaminades moltes vegades hi ha components orgànics inaccessibles a les plantes, és a dir, com a restes d'altres éssers vius: plantes mortes, fem, aigües negres, restes de menjar, etc. Per a eliminar-los de l'aigua necessiten la participació d'éssers vius heteròtrofs. De fet, els éssers vius heteròtrofs no són capaços de produir la seva pròpia matèria orgànica i mengen el que ja està sintetitzat, és a dir, mengen a altres éssers vius.
No obstant això, aquests residus aquàtics no poden ser eliminats per qualsevol heteròtrof, sinó que només s'alimenta d'un grup especial d'éssers vius. Normalment, els éssers vius que formen aquest grup es denominen descomponedors i estan formats per fongs i bacteris. El grup de descomponedors és molt important perquè té una característica que no tenen la resta d'heteròtrofs: els altres assimilen la matèria orgànica i eliminen com a residus composts formats per matèria orgànica. Els descomponedors eliminen com a residus els ions inorgànics que poden ser absorbits per les plantes. D'aquesta manera, les plantes fan el pas d'eliminar definitivament els residus de l'aigua.
També hi ha organismes que eviten el creixement indiscriminat de les poblacions de bacteris descomponedors: els protozous, que s'alimenten de bacteris. A més, els residus que els eliminen són composts nitrogenats i fosforats que poden ser utilitzats per les plantes.
Com es pot observar, en aquests sistemes especials de depuració d'aigua es formen comunitats molt complexes. Malgrat la diversitat dels seus éssers vius, tots tenen una característica comuna: són aerobis, és a dir, necessiten oxigen per a viure. En l'aigua, en realitat hi ha oxigen i l'aigua interioritza l'oxigen atmosfèric a través dels intercanvis de gasos, però la velocitat de l'intercanvi de gasos sol ser molt baixa, i els organismes presents en l'aigua consumeixen més oxigen del que s'introdueix en aquest procés.
Qui s'encarrega de subministrar l'oxigen necessari? Perquè plantes aquàtiques i algues que fins ara no hem esmentat. Pel fet que les algues viuen submergides, durant la fotosíntesi eliminen a l'aigua l'oxigen que produeixen com a residu. Les plantes aquàtiques, per part seva, absorbeixen l'oxigen atmosfèric a través de les seves parts en contacte amb l'aire i, gràcies a un sistema de transport d'aire, el porten fins a les parts submergides i ho expulsen a l'aigua.
Com es pot observar, els components que intervenen en un sistema de fito-fabricació estan estretament units entre si, proporcionant tots els elements necessaris per a viure. Què passaria si es mantingués aquest sistema? D'alguna manera, el cicle es tancaria: matarien les plantes, els bacteris i els fongs descomponerían aquestes plantes mortes i per darrere creixerien les plantes que utilitzarien aquests nutrients. És a dir, els mateixos components funcionarien a voltes.
Perquè això no ocorri, és a dir, perquè l'aigua depurada surti neta del sistema, és fàcil fer-lo: de tant en tant les plantes conreades es treuen de l'aigua. D'aquesta manera no deixen tancar el cicle, sinó que incorporen més aigua residual per al cultiu de noves plantes i les treuen del sistema abans de morir les plantes conreades. Les plantes produïdes pel sistema poden ser utilitzades com a farratge per al bestiar o fertilització en zones rurals.
D'altra banda, l'aigua depurada per les plantes és molt neta, no prou com per a ser potable, però pot utilitzar-se per a regar zones agrícoles, jardins, etc., o per a netejar els carrers.
Millor zones humides artificials
En principi, podrien utilitzar-se aiguamolls naturals per a la neteja de les aigües contaminades, però no convé fer-ho ja que poden tenir efectes molt adversos i contaminar els aqüífers i altres ecosistemes que envolten l'aiguamoll.
En lloc d'usar-los, l'home ha creat aiguamolls artificials amb característiques similars als aiguamolls naturals per al tractament de les aigües residuals. En la base, són llacunes o séquies de poca profunditat (normalment no aconsegueixen un metre de profunditat) en les quals es planten plantes d'aiguamolls naturals.
L'artificialitat ofereix una sèrie d'avantatges, d'una banda, la possibilitat d'aïllar la zona en la qual se situarà l'aiguamoll abans de la seva inundació per a evitar que l'aigua que posteriorment s'infiltri en els ecosistemes circumdants. D'altra banda, es pot controlar el cabal d'aigua que entra en l'aiguamoll, de manera que es pot aconseguir que el nivell d'aigua no flueixi d'una època a una altra i es determini el temps que l'aigua roman en l'aiguamoll.
Ús indiscriminat
La depuració de les aigües residuals urbanes, industrials i agrícoles és un dels grans reptes ecològics i econòmics de la societat actual. I els avantatges que ofereixen els sistemes de fitoeliminación no són de tota mena. En comparació amb altres sistemes tecnològics de depuració, els aiguamolls artificials són més barats (un 85% més barats que els sistemes convencionals de depuració, segons la Universitat Politècnica de Madrid), són molt eficaces en la depuració de les aigües amb contaminació orgànica (les plantes ocupen al voltant del 90% dels nutrients de l'aigua d'entrada), requereixen d'un manteniment molt senzill i les instal·lacions no tenen impacte visual a causa del seu aspecte natural.
Aquests sistemes són especialment apropiats per a la depuració de les aigües residuals generades a les ciutats i en les activitats agrícoles. Tant en una com en l'altra, les aigües contaminades presenten una elevada càrrega orgànica i una elevada quantitat de substàncies inorgàniques disponibles per a les plantes.
No obstant això, les aigües amb altres característiques, com les aigües residuals generades en diverses indústries, contenen compostos inorgànics inutilitzats per a les plantes, que no poden ser depurats ni per mitjà de plantes ni per descomponedors. Aquest és el punt feble dels sistemes de fitoeliminación.
Deixant a un costat els avantatges i febleses, cal tenir en compte que aquests sistemes són sistemes vius que han de ser vigilats en part. D'una banda, no convé utilitzar directament aigua procedent de pobles o ciutats. En aquestes aigües, a més dels residus esmentats, hi ha grans sòlids, sorres, materials flotants i grasses que les comunitats d'aiguamolls no poden retirar de l'aigua. Per tant, abans d'introduir-los en l'aiguamoll és convenient que aquests components surtin de l'aigua.
D'altra banda, el volum d'aigua que entra en la depuradora també ha de ser limitat, ja que les plantes tenen una capacitat limitada per a rebre nutrients de l'aigua. A més, la implantació d'un sistema d'aquestes característiques requereix una gran superfície (4 plantes/m 2), i com més gran és el volum d'aigua a depurar, major és la superfície necessària.
En els grans nuclis urbans és habitual que no existeixin grans superfícies disponibles. Per tant, els sistemes de fitorregulación són especialment adequats per a la depuració de les aigües residuals dels nuclis urbans d'escassa població, bé perquè el volum d'aigua generat és adequat perquè pugui ser netejat per un sistema de fitorregulación, bé perquè en els municipis petits no hi ha grans problemes per a canalitzar els terrenys a aquest efecte.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
