Plantas acuaticas REPORTE | Monografías, Ensayos de Biología

Plantas acuáticas para el tratamiento de agua en espejos ornamentales

Josefina C. González 1, Damarys Santana 2 y A. Patricio Quintas 3

1 Profesora Invitada en la Universidad Estatal Amazónica, Profesora de la Universidad de

Matanzas, Cuba

2 Centro de Servicios Ambientales de Matanzas. Cuba

3 Sao Tomé Príncipe

Resumen

En el presente trabajo se analiza el uso de las plantas acuáticas para purificar el

agua de los espejos ornamentales en el Parque de La Juventud de la Universidad de

Matanzas, Cuba. El estudio se realizó a escala de laboratorio y se valoraron la

determinación de parámetros como: oxígeno disuelto, demanda química y

bioquímica de oxígeno, pH, dureza total, sólidos totales, coliformes fecales y

cloruro. Se comprobó que las plantas acuáticas pueden disminuir los valores de los

indicadores de calidad del agua a niveles que permitan disminuir la frecuencia con

que se cambia el agua de los espejos. Se analizó la reutilización del agua tratada en

los espejos en el riego de las plantas ornamentales del parque. Los resultados

evidencian que el uso de las plantas acuáticas flotantes Nymphaea ampla y

Eichornia crassipes constituye una alternativa para tratar las aguas y mejorar su

calidad con un efecto económico considerable por concepto de ahorro de agua

potable.

Abstract

An analysis is presented of the use of aquatic plants for the purification of water

from ornamental ponds in the “Youth Park” at the University of Matanzas, Cuba.

The study was done at a laboratory scale and the following parameters were

evaluated: dissolved oxygen, chemical and biochemical oxygen demand, pH, total

solids, water hardness, fecal coliform bacteria and chloride. The analysis

demonstrated that aquatic plants can improve the indicators quality and reduce the

frequency of the need to change the water in the pond. An analysis was conducted

of the reuse of the treated pond water for irrigation of ornamental. The results

proved that the use of the floating aquatic plants Nymphaea ampla and Eichornia

crassipes constitutes an alternative water treatment, can help to improve water

quality with economic benefits in potable water conservation.

Palabras Claves: plantas acuáticas, tratamientos terciarios, Nymphaea ampla,

Eichornia crassipes.

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Plantas acuáticas para el tratamiento de agua en espejos ornamentales Josefina C. González 1 , Damarys Santana 2 y A. Patricio Quintas 3 1 Profesora Invitada en la Universidad Estatal Amazónica, Profesora de la Universidad de 2 Matanzas, Cuba Centro de Servicios 3 Ambientales de Matanzas. Cuba Sao Tomé Príncipe Resumen En el presente trabajo se analiza el uso de las plantas acuáticas para purificar el agua de los espejos ornamentales en el Parque de La Juventud de la Universidad de Matanzas, Cuba. El estudio se realizó a escala de laboratorio y se valoraron la determinación de parámetros como: oxígeno disuelto, demanda química y bioquímica de oxígeno, pH, dureza total, sólidos totales, coliformes fecales y cloruro. Se comprobó que las plantas acuáticas pueden disminuir los valores de los indicadores de calidad del agua a niveles que permitan disminuir la frecuencia con que se cambia el agua de los espejos. Se analizó la reutilización del agua tratada en los espejos en el riego de las plantas ornamentales del parque. Los resultados evidencian que el uso de las plantas acuáticas flotantes Nymphaea ampla y Eichornia crassipes constituye una alternativa para tratar las aguas y mejorar su calidad con un efecto económico considerable por concepto de ahorro de agua potable. Abstract An analysis is presented of the use of aquatic plants for the purification of water from ornamental ponds in the “Youth Park” at the University of Matanzas, Cuba. The study was done at a laboratory scale and the following parameters were evaluated: dissolved oxygen, chemical and biochemical oxygen demand, pH, total solids, water hardness, fecal coliform bacteria and chloride. The analysis demonstrated that aquatic plants can improve the indicators quality and reduce the frequency of the need to change the water in the pond. An analysis was conducted of the reuse of the treated pond water for irrigation of ornamental. The results proved that the use of the floating aquatic plants Nymphaea ampla and Eichornia crassipes constitutes an alternative water treatment, can help to improve water quality with economic benefits in potable water conservation. Palabras Claves : plantas acuáticas, tratamientos terciarios, Nymphaea ampla , Eichornia crassipes.

Introducción En la actualidad los problemas internos que genera la disponibilidad de agua tienden a transformarse en conflictos internacionales en la medida en que se evidencia que la tenencia de recursos acuíferos determina la viabilidad o no de las sociedades. Es por ello que en Cuba, el creciente desvelo en la protección del medio ambiente exige la búsqueda de alternativas que permitan un uso racional de los recursos naturales. En este sentido el tratamiento del agua con plantas acuáticas en los espejos ornamentales y la posterior utilización del afluente en el riego representan una alternativa de gestión que contribuye a disminuir el consumo de agua potable en la Universidad de Matanzas “Camilo Cienfuegos”. Frers (200 8 ), señala que la aplicación de plantas acuáticas en el tratamiento de aguas es beneficioso desde el punto de vista ambiental y económico debido a su bajo costo de construcción y operación, además aprovecha procesos naturales que ocurren en los ecosistemas para la depuración de un residuo contaminante ofreciendo la posibilidad de recuperar los recursos para su posterior utilización. El objetivo general del presente estudio fue evaluar a escala de laboratorio el uso de plantas acuáticas como tratamiento terciario en los espejos de agua de la Universidad de Matanzas. Materiales y métodos La Universidad de Matanzas ¨Camilo Cienfuegos¨ ubicada en el km 3 ½ de la autopista a Varadero, se enmarca en la ciudad de Matanzas, específicamente en la cuenca hidrográfica Buey Vaca. Limita al sur con la cuenca del río San Juan y al Este Sureste con la cuenca del río Canímar. En este centro radica el único jardín botánico existente en la provincia, el cual se destaca por su belleza natural y los espejos de agua que le impregnan frescura y hacen del lugar un escenario agradable y acogedor. Selección de las plantas acuáticas a utilizar La selección de la planta acuática se realizó teniendo en cuenta los siguientes aspectos: Análisis documental y entrevistas a profundidad sobre la base de determinar las características morfológicas y funcionales de las plantas seleccionadas, identificar el uso ornamental de estas plantas en el territorio, características, disponibilidad y adaptación de estas plantas, así como su uso en el tratamiento de aguas y aguas residuales. Las plantas seleccionadas (Tabla 1) para la investigación son Nymphaea ampla

Las principales características de las plantas seleccionadas son las que se observan en la Tabla 1. La selección de estas plantas acuáticas se fundamentó además por la incidencia en el proceso de tratamiento, expresada por su poder de proliferación, su capacidad de absorción de nutrientes, bioacumulación de otros compuestos del agua (metales pesados) y relaciones mutuas de flujo de energía y nutrientes, entre las plantas acuáticas y microorganismos degradadores. Tabla 1. Especies seleccionadas para el tratamiento. La evaluación del tratamiento del agua de los espejos, aplicando las plantas acuáticas Nymplaea ampla, Eichornia crassipes y Elodea canadensis a escala de laboratorio. La confirmación estadística de los resultados experimentales mediante el análisis descriptivo y las pruebas de significación de los efectos del tiempo, la planta y de la interacción tiempo planta para cada parámetro, permitió corroborar que ambos efectos y su interacción ejercen influencia en los indicadores estudiados durante el tratamiento del agua de los espejos con las plantas acuáticas seleccionadas y se determinó que las plantas Eichornia crassipes y Nymphaea ampla son las más efectivas en el tratamiento en un período de 7 días. El análisis físico químico del agua una vez realizado el tratamiento arrojó que las variaciones de pH durante el tratamiento con todas las plantas (Figura 1) reflejan un incremento que oscila en el intervalo 6,8 a 8,31 lo que indica que los valores reportados son adecuados para la actividad depurativa y el crecimiento de las plantas. Según Frers (2007), el incremento de pH puede estar asociado al efecto de la fotosíntesis dentro de la columna de agua, que remueve dióxido

de carbono y altera el equilibrio buffer ácido carbónico/carbonatos, elevando así el pH, a partir del día 7 los valores de pH disminuyen. La Tabla 2, evidencia el efecto positivo de las plantas estudiadas en cuanto a la disminución de los sólidos totales, los cuales se mantienen por debajo del máximo admisible para agua potable, según la norma NC 93 - 02:1985. Como se observa esta disminución hasta el día 7 es más acentuada para la planta Elodea canadensis , lo cual se explica por la función como medio filtrante que realiza toda la planta, no obstante a medida que transcurre el tiempo su sistema radicular pierde esta propiedad (González, 2005). En el caso específico de las plantas Nymphaea ampla y Eichornia crassipes el contenido de sólidos disminuye durante todo el tratamiento, manteniéndose en los intervalos 160 y 385 mg/L respectivamente. El valor de DQO varía durante los experimentos alcanzando su valor mínimo a los 7 días para el tratamiento con las plantas Nymphaea ampla y Eichornia crassipes. En este caso se alcanza una eficiencia de remoción de 32,03% con la Nymphaea ampla y 53,15% con Eichornia crassipes. Este comportamiento se debe a que las raíces proporcionan un sitio de adhesión para las comunidades degradadoras de materia orgánica y actúan con el uso de la planta Elodea canadensis se observa incremento de la DQO, lo cual, según Valderrama (sin fecha), se explica por la acumulación de materia orgánica y la insuficiencia de oxígeno como filtro de material particulado. El comportamiento de la DBO durante el tratamiento con las plantas Nymphaea ampla y Eichornia crassipes se corresponde con las variaciones de la DQO. En la Tabla 2 se aprecia una disminución del parámetro DBO que corresponde a las variaciones que representa el proceso de remoción de la materia orgánica presente en el agua. En la experimentación realizada el uso de las plantas acuáticas para tratar el agua de los espejos ornamentales, durante los primeros 7 días aumenta el contenido de dureza total. Posteriormente se observa una disminución del parámetro excepto para el ensayo con la planta Elodea canadensis que continúa en aumento debido al incremento de sales en el agua (Díaz, 2006). De forma general las variaciones del oxígeno disuelto durante el tratamiento aumentan hasta 5,92, 4,62 y 4, respectivamente hasta el día 7 para las plantas Nymphaea ampla, Eichornia crassipes y luego disminuye, sin embargo para la planta Elodea canadensis el oxígeno disminuye en

Tabla 2. Resultados de la composición físico-química y microbiológica del agua de los espejos durante el periodo seco y el periodo de lluvia.

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