Auga limpa con plantas

2008/01/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ekologia
• Ingurumena

(Foto: Macrofitas S.L.)

A reutilización das augas residuais e a eliminación de verteduras a ríos e/ou ao mar son algunhas das vantaxes que nos ofrece o sistema de fitoeliminación. Nestes sistemas de depuración de auga só se utilizan plantas acuáticas --e comunidades asociadas -, sen necesidade de utilizar aditivos químicos.

Os sistemas de fitorregulación non son algo inventado polo home. Son ambientes acuáticos formados por imitacións de ecosistemas que se xeran en humidais naturais, é dicir, en terreos cubertos por unha lámina de auga de pouca profundidade durante gran parte ou todo o ano. Nos humidais o fluxo de auga é moi lento e os seres vivos que crecen neles dispoñen de tempo suficiente paira limpar os posibles residuos da auga que chega. Deste xeito, conservan en boa calidade as augas subterráneas e superficiais que lles rodean.

Non só plantas

Nun sistema de fitoaturado, -a propia palabra indícao - as plantas son imprescindibles. Con todo, si eles estivesen sós, poderían facer pouco paira limpar correctamente a auga. Paira eliminar correctamente todos os compoñentes que ensucian as augas, necesitan a colaboración de varios seres vivos. Os traballos que uns realizan son materias primas paira outros e a interacción entre todos permite a limpeza da auga.

Na medida en que as plantas son seres vivos autótrofos, aproveitan a auga, o dióxido de carbono e a enerxía solar paira producir os azucres que necesitan paira crecer e alimentarse. Pero as plantas non están formadas unicamente por azucres, senón que teñen moitos outros ingredientes, como proteínas, material xenético, pigmentos, etc. E paira conseguilos necesitan outros elementos: nitróxeno, fósforo, calcio...

Os ecosistemas que se xeran nos humidais naturais son ambientes acuáticos formados por imitacións.

Mor> File

As plantas acuáticas obteñen estes elementos dos compostos presentes na auga. Pero non poden absorber calquera composto. Por exemplo, paira obter fósforo, absorben os fosfatos e paira obter nitróxeno, os iones de amonio ou os nitratos. Se estes elementos están presentes noutros compostos, son inaccesibles paira as plantas.

Nas augas contaminadas moitas veces hai compoñentes orgánicos inaccesibles ás plantas, é dicir, como restos doutros seres vivos: plantas mortas, estiércol, augas negras, restos de comida, etc. Paira eliminalos da auga necesitan a participación de seres vivos heterótrofos. De feito, os seres vivos heterótrofos non son capaces de producir a súa propia materia orgánica e comen o que xa está sintetizado, é dicir, comen a outros seres vivos.

Con todo, estes residuos acuáticos non poden ser eliminados por calquera heterótrofo, senón que só se alimenta dun grupo especial de seres vivos. Normalmente, os seres vivos que forman este grupo denomínanse descomponedores e están formados por fungos e bacterias. O grupo de descomponedores é moi importante porque ten una característica que non teñen o resto de heterótrofos: os demais asimilan a materia orgánica e eliminan como residuos compostos formados por materia orgánica. Os descomponedores eliminan como residuos os iones inorgánicos que poden ser absorbidos polas plantas. Deste xeito, as plantas dan o paso de eliminar definitivamente os residuos da auga.

Tamén hai organismos que evitan o crecemento indiscriminado das poboacións de bacterias descomponedores: os protozoos, que se alimentan de bacterias. Ademais, os residuos que os eliminan son compostos nitrogenados e fosforados que poden ser utilizados polas plantas.

Como se pode observar, nestes sistemas especiais de depuración de auga fórmanse comunidades moi complexas. A pesar da diversidade dos seus seres vivos, todos teñen una característica común: son aerobios, é dicir, necesitan osíxeno paira vivir. Na auga, en realidade hai osíxeno e a auga interioriza o osíxeno atmosférico a través dos intercambios de gases, pero a velocidade do intercambio de gases adoita ser moi baixa, e os organismos presentes na auga consumen máis osíxeno do que se introduce neste proceso.

Quen se encarga de fornecer o osíxeno necesario? Pois plantas acuáticas e algas que até agora non mencionamos. Debido a que as algas viven mergulladas, durante a fotosíntesis eliminan á auga o osíxeno que producen como residuo. As plantas acuáticas, pola súa banda, absorben o osíxeno atmosférico a través dos seus partes en contacto co aire e, grazas a un sistema de transporte de aire, lévano até as partes mergulladas e expúlsano á auga.

As plantas cultivadas deben saír da auga antes de morrer.

Macrofitas S.L.

Como se pode observar, os compoñentes que interveñen nun sistema de fito-fabricación están estreitamente unidos entre si, proporcionando todos os elementos necesarios paira vivir. Que pasaría si mantivésese este sistema? Dalgunha maneira, o ciclo pecharíase: matarían as plantas, as bacterias e os fungos descomponerían esas plantas mortas e por detrás crecerían as plantas que utilizarían estes nutrientes. É dicir, os mesmos compoñentes funcionarían a voltas.

Para que isto non ocorra, é dicir, para que a auga depurada saia limpa do sistema, é fácil facelo: de cando en vez as plantas cultivadas sácanse da auga. Desta maneira non deixan pechar o ciclo, senón que incorporan máis auga residual paira o cultivo de novas plantas e sácanas do sistema antes de morrer as plantas cultivadas. As plantas producidas polo sistema poden ser utilizadas como forraxe paira o gando ou fertilización en zonas rurais.

Por outra banda, a auga depurada polas plantas é moi limpa, non o suficiente como paira ser potable, pero pode utilizarse paira regar zonas agrícolas, xardíns, etc., ou paira limpar as rúas.

Mellor zonas húmidas artificiais

En principio, poderían utilizarse humidais naturais paira a limpeza das augas contaminadas, pero non convén facelo xa que poden ter efectos moi adversos e contaminar os acuíferos e outros ecosistemas que rodean o humidal.

Os humidais artificiais destinados ao fitorregión son máis baratos que os sistemas convencionais de depuración.

Consorcio de Augas de Gipuzkoa

En lugar de usalos, o home creou humidais artificiais con características similares aos humidais naturais paira o tratamento das augas residuais. Na base, son lagoas ou acequias de pouca profundidade (normalmente non alcanzan un metro de profundidade) nas que se plantan plantas de humidais naturais.

A artificialidad ofrece una serie de vantaxes, por unha banda, a posibilidade de illar a zona na que se situará o humidal antes da súa inundación paira evitar que a auga que posteriormente se infiltre nos ecosistemas circundantes. Doutra banda, pódese controlar o caudal de auga que entra no humidal, de forma que se pode conseguir que o nivel de auga non flúa dunha época a outra e determínese o tempo que a auga permanece no humidal.

Uso indiscriminado

A depuración das augas residuais urbanas, industriais e agrícolas é un dos grandes retos ecolóxicos e económicos da sociedade actual. E as vantaxes que ofrecen os sistemas de fitoeliminación non son de todo tipo. En comparación con outros sistemas tecnolóxicos de depuración, os humidais artificiais son máis baratos (un 85% máis baratos que os sistemas convencionais de depuración, segundo a Universidade Politécnica de Madrid), son moi eficaces na depuración das augas con contaminación orgánica (as plantas ocupan ao redor do 90% da nutrientes da auga de entrada), requiren dun mantemento moi sinxelo e as instalacións non teñen impacto visual debido ao seu aspecto natural.

Estes sistemas son especialmente apropiados paira a depuración das augas residuais xeradas nas cidades e nas actividades agrícolas. Tanto nunha como na outra, as augas contaminadas presentan una elevada carga orgánica e una elevada cantidade de sustancias inorgánicas dispoñibles paira as plantas.

Con todo, as augas con outras características, como as augas residuais xeradas en diversas industrias, conteñen compostos inorgánicos inutilizados paira as plantas, que non poden ser depurados nin por medio de plantas nin por descomponedores. Este é o punto débil dos sistemas de fitoeliminación.

Os sistemas de fitorregulación son especialmente apropiados paira a depuración das augas residuais xeradas nas cidades e actividades agrícolas.

De arquivo

Deixando ao carón as vantaxes e debilidades, hai que ter en conta que estes sistemas son sistemas vivos que deben ser vixiados en parte. Por unha banda, non convén utilizar directamente auga procedente de pobos ou cidades. Nestas augas, ademais dos residuos mencionados, hai grandes sólidos, areas, materiais flotantes e graxas que as comunidades de humidais non poden retirar da auga. Por tanto, antes de introducilos no humidal é conveniente que estes compoñentes saian da auga.

Por outra banda, o volume de auga que entra na depuradora tamén debe ser limitado, xa que as plantas teñen una capacidade limitada paira recibir nutrientes da auga. Ademais, a implantación dun sistema destas características require una gran superficie ⁽⁴ plantas/m 2), e canto maior é o volume de auga a depurar, maior é a superficie necesaria.

Nos grandes núcleos urbanos é habitual que non existan grandes superficies dispoñibles. Por tanto, os sistemas de fitorregulación son especialmente adecuados paira a depuración das augas residuais dos núcleos urbanos de escasa poboación, ben porque o volume de auga xerada é adecuado para que poida ser limpado por un sistema de fitorregulación, ben porque nos municipios pequenos non hai grandes problemas paira canalizar os terreos a este efecto.

Un exemplo no aeroporto de Vitoria

(Foto: Aeroporto de Vitoria)

A rede aeroportuaria AENA implantou en varios aeroportos, entre eles o de Vitoria-Gasteiz, un sistema de fitoreo desenvolvido na Universidade Politécnica de Madrid. Un responsable de medio ambiente do aeroporto dinos que, con todo, non conducen moita auga á súa limpeza neste sistema.

Paira a depuración das augas residuais xeradas no aeroporto contan cunha depuradora tradicional que utiliza o sistema de fitobarrado paira a limpeza das augas pluviais e das verteduras que se producen nos labores diarios. Mediante un sistema de canalización estas augas son conducidas até o sistema de fitoreado paira a súa limpeza polas plantas. Una vez depuradas, a auga non se utiliza como elemento diferenciador: déixase na canle ata que o volume de auga é maior do que a acequia pode enxalzar e únese coa extraída da depuradora tradicional e vértese todo a auga depurada a unha canle.

Bos transportadores de osíxeno

(Foto: MD Curt)

Nos humidais, as plantas encárganse de verter o osíxeno á auga. Teñen una parte mergullada e outra en contacto co aire. As partes das plantas mergulladas teñen máis dificultade paira obter osíxeno, xa que a proporción de osíxeno é moito menor na auga que no aire. Paira facer chegar o osíxeno suficiente ás partes mergulladas, as plantas dispoñen dun sistema de tubos ocos que van dun extremo a outro da planta: o aerenquima. Así, cando a parte da planta que está en contacto co aire interioriza o osíxeno, a través destes tubos distribúese o osíxeno a toda a planta. O osíxeno é mobilizado pola cantidade de osíxeno que hai nas diferentes partes da planta. Como nas partes do aire hai máis presión parcial do osíxeno que nas mergulladas, prodúcese un fluxo de osíxeno.

Este sistema de ventilación permite que nas raíces haxa máis osíxeno que nas augas adxacentes, polo que tende a desprenderse do mesmo (debido á diferenza de presión parcial), o que permite a renovación do osíxeno consumido polos aerobios vivos acuáticos.