Evaluación del efecto de un influente con distintos niveles de salinidad sobre la eliminación de materia orgánica de un sistema de humedales construidos a escala de laboratorio.

Abstract

La salinidad presente en las aguas servidas es un factor importante a considerar debido, a los efectos negativos que causa en los ecosistemas acuáticos, incluyendo a los microorganismos, invertebrados, vertebrados y plantas. Dentro de los tratamientos actuales para tratar las aguas servidas salinas se encuentran los tratamientos biológicos y los tratamientos fisicoquímicos. En Chile el principal tratamiento para las aguas servidas son los lodos activados. Estos últimos, no son recomendados para tratar aguas servidas con alta salinidad. Esto debido a la inhibición de las bacterias provocada por la presencia de sal. Por otro lado, se ha estudiado la utilización de sistemas no convencionales para el tratamiento aguas servidas salinas, específicamente la implementación de humedales construidos. Varias investigaciones han demostrado su capacidad para depurar aguas servidas con altas concentraciones de salinidad alcanzando eficiencias de eliminación de DQO, DBO5, NT y PT cercanas a los 70, 75, 65 y 55%, respectivamente. En este contexto, este estudio tuvo como objetivo operar un sistema de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal con plantas macrófitas con el fin de evaluar su resistencia frente a influentes con distintos niveles de salinidad a escala de laboratorio. Para ello se construyeron 5 humedales a escala de laboratorio con la especie ornamental Cyperus papyrus. Cada humedal tenía distintas conductividades eléctricas (1, 2,5, 5, 7,5 y 10 mS/cm), ajustadas previamente en el laboratorio. En cada caso, se evaluó en primer lugar las eficiencias de eliminación de materia orgánica y nutrientes. Luego, se realizó un balance de materia orgánica para evaluar el efecto de la salinidad. Finalmente, se evaluó el comportamiento de Cyperus papyrus frente a un influente salino mediante mediciones alométricas, contenido de clorofila y análisis foliar. Los resultados de este estudio reportan eficiencias de eliminación de materia orgánica mayores a 50%. Respecto a la eliminación de nutrientes, se obtuvieron eficiencias mayores a un 30% y 40% para nitrógeno y fósforo, respectivamente. Al evaluar el efecto de la salinidad sobre las eliminaciones de contaminantes, se observó una disminución significativa de un 18% y 31% en la eliminación de DQO y DBO5, respectivamente (p<0,05). En el caso de la eliminación de nutrientes, no se observó un efecto significativo de la salinidad. Respecto al balance de materia orgánica, se observaron mayores concentraciones de DQO en la salida de los efluentes a medida que la salinidad aumenta. Esto es concordante con la disminución de las eficiencias de eliminación de materia orgánica a medida que aumentan la salinidad. En cuanto al comportamiento de Cyperus papyrus, se observó un decrecimiento en el número de tallos durante el desarrollo de la investigación disminuyendo un 42%. Sin embargo, se reportó una disminución de un 17% en la concentración de clorofila con el aumento de la salinidad. Por último, la vegetación presentó mecanismos de eliminación de sal, principalmente la excreción de sodio y acumulación de sodio en sus tejidos. Como conclusión, los resultados de esta investigación demuestran que los humedales construidos pueden ser una alternativa viable para el tratamiento de influentes salinos. Sin embargo, es necesario realizar más investigación para optimizar la operación de estos sistemas.