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Rev. Fav. Agron. (LUZ). 2007, 24 Supl. 1: 300-304
Estudio de la relacin entre el crecimiento de lamacrfita Typha
dominguensis y la remocin
de nitrgeno, fsforo y materia orgnicaen un humedal
construido
Relationship between the growth of Typha dominguensismacrophyte
and nitrogen, phosphorus and organic
matter removal in a constructed wetland
A. Vera1, M. Nez2, C. Andrade1 y E. Morales1
1Laboratorio de Microorganismos Fotosintticos, Facultad
Experi-mental de Ciencias, Universidad del Zulia, Maracaibo estado
Zulia.2Centro de Investigacin del Agua, Facultad de Ingeniera,
Universidaddel Zulia, Maracaibo.
Resumen
Los sistemas de humedales construidos son un mtodo de eficiencia
eleva-da en la remocin de nitrgeno, fsforo y otros contaminantes.
Se evalu laremocin de nutrientes y materia orgnica en un humedal
construido alimen-tado con aguas residuales domsticas, en funcin
del crecimiento de la macrfitaTypha dominguensis Pers. Se realiz el
monitoreo semanal del humedal a tra-vs del anlisis fisicoqumico del
agua (nitrgeno, fsforo y Demanda Qumicade Oxgeno (DQO)) a la
entrada y salida del mismo, y de la medicin de laaltura de las
plantas. Las concentraciones de nitrgeno y DQO disminuyeroncon el
crecimiento de las plantas, a diferencia del contenido de fsforo.
La mxi-ma remocin fue de 75,56 y 68,66% para nitrgeno y DQO,
respectivamente.Palabras clave: humedal construido, Typha
dominguensis, remocin,nutrientes.
Abstract
Systems of constructed wetlands are a method of high efficiency
in nitrogen,phosphorus and other pollutants removal. Nutrients and
organic matter removalwere evaluated of a construted wetlands fed
with domestic wastewater, infunction of the growth of the
macrophyte Typha dominguensis. Weekly
Recibido el 9-1-2007 z Aceptado el 30-4-2007Autor para
correspondencia e-mail: [email protected]
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samplings through water physicochemical analyses (nitrogen,
phosphorus andChemical Oxygen Demand (COD)) at the influent and
effluent of the wetlandand of measure of the height of the plants
were carried out. Nitrogen and CODconcentrations decreased with the
growth of the plant, contrary to thephosphorus content. Maximum
removal was of 75, 56 and 68, 66% for nitrogenand COD,
respectively.Key words: construted wetlands, Typha dominguensis,
removal, nutrients.
Introduccin
Los humedales construidos sonsistemas de tratamiento
caracteriza-dos principalmente por su gran efi-ciencia en la
depuracin de aguasresiduales, simplicidad de operacin,bajo costo
energtico, baja produccinde residuos, bajo impacto ambientaly buena
integracin al medio ambien-te (3). Sus componentes principalesson
agua, sustrato y plantas en su ma-yora emergentes, adems de
otroscomponentes que se desarrollan en lnaturalmente, como lo son
las comu-nidades de microorganismos y los in-vertebrados acuticos.
Entre las plan-tas emergentes que frecuentemente seencuentran en la
mayora de loshumedales para aguas residuales setienen, la enea
(Typha), el carrizo yel junco; debido a que contribuyen en
el proceso de tratamiento del aguaresidual estabilizando el
sustrato, to-mando el carbono, nutrientes y ele-mentos trazas e
incorporndolos ensus tejidos. El rendimiento de loshumedales es
considerable, pudiendotratar niveles altos de DemandaBioqumica de
Oxgeno (DBO), slidosy nitrgeno, as como niveles signifi-cativos de
metales y patgenos; sinembargo, no ocurre lo mismo con elfsforo
cuya remocin es mnima enestos sistemas (2).
En el presente trabajo se evalula relacin existente entre el
creci-miento de la macrfita Typhadominguensis y la remocin
denutrientes y materia orgnica en unhumedal construido tratando
aguasresiduales urbanas.
Materiales y mtodos
Para el estudio se utiliz un hu-medal construido de flujo
superficiallibre, con un rea de 22,5 m2 (15 m x1,5 m),
acondicionado con 20 cm decapa vegetal como sustrato, en el cualse
sembraron 104 plantas con una al-tura inicial promedio de 15
cm.
El humedal construido fue ali-mentado con agua residual
efluentede un sistema de lagunas de estabili-
zacin, el cual se encuentra ubicadoen el Centro de Investigacin
del Aguade la Universidad del Zulia. El aguaresidual utilizada para
el estudio es-tuvo caracterizada por poseer concen-traciones
promedio de 12,97, 6,92 y360,14 mg/L para nitrgeno, fsforo ydemanda
qumica de oxgeno (DQO),respectivamente (cuadro 1).
Las muestras de agua a la en-
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Vera et al.
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trada y salida del humedal semonitorearon semanalmente en
cuan-to a su contenido de nitrgeno totalKjeldahl, fsforo total y
demanda qu-mica de oxgeno, siguiendo la meto-dologa especificada en
mtodosestndares (1), la remocin de mate-ria orgnica se calcul a
partir de ladisminucin en la concentracin deDQO en el influente y
el crecimientode la planta se sigui, realizando me-diciones de su
altura desde la base del
rizoma hasta el extremo de la hojamas elevada. Para el muestreo
sema-nal de las plantas se dividi el hume-dal en 12 cuadrculas de
las cuales seelega una de forma aleatoria cadasemana tomndose de
all una mues-tra representativa de las plantas. Elexperimento se
realiz hasta que seevidenci la produccin y maduracinde la
respectiva inflorescencia de lasplantas.
Resultados y discusin
La planta emergente Typhadominguensis demostr un crecimien-to
exponencial durante todo el pero-do estudiado (figura 1) logrando
unaaltura final de 155 cm; lo cual impli-ca un crecimiento de 10,3
veces la al-tura inicial de la planta.
El crecimiento de la planta noestuvo vinculado con la reduccin
enla concentracin de los parmetros
qumicos nitrgeno y materia orgni-ca, sino hasta la cuarta
semana, apartir de la cual se observa una rela-cin directamente
proporcional entreel crecimiento de la planta y la remo-cin de
nitrgeno y materia orgnica(el aumento de la altura de la
mismaresulta en un mayor porcentaje deremocin). La eficiencia de
remocinincrement gradualmente con el de-
Cuadro 1. Composicin qumica del influente.
Tiempo Parmetro (mg/L)(semanas)
Fsforo Nitrgeno DQO
1 8,32 17,92 319,912 7,46 18,06 374,383 7,18 18,20 470,524 7,38
11,48 361,575 6,68 10,64 406,436 6,30 10,08 348,758 6,89 14,42
267,579 6,27 9,66 346,61
10 5,80 6,30 345,54Promedio 6,92 12,97 360,14
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sarrollo del tamao y nmero de in-dividuos de la planta en el
sistema, aligual que en otros estudios (5).
La mayor eficiencia de remocinreportada en este estudio fue de
75,56,y 68,66% para nitrgeno y materiaorgnica respectivamente, los
cualesse encuentran dentro del rango esta-blecido de 75-95% para
nitrgeno to-tal y de 70-90% para DQO en siste-mas similares de
humedales construi-dos (4, 5). En cuanto a la remocin defsforo se
puede observar que la mis-
ma se present slo en las tres prime-ras semanas reportando un
mximode 22,05%, a partir del cual se pre-sent un aumento de la
concentracinde P en el efluente. La poca eficienciade remocin de
este parmetro se debea las limitadas oportunidades de con-tacto
entre el agua residual y el te-rreno, ya que los mecanismos
princi-pales para la remocin de fsforo sonla captacin por parte de
las plantasy la retencin en el terreno (2).
Figura 1. Remocin de nitrgeno, fsforo y materia orgnica en
funcindel crecimiento de Typha dominguensis.
Conclusiones
La remocin de nitrgeno y ma-teria orgnica en el sistema est
di-rectamente relacionado con el creci-miento de la macrfita
Typhadominguensis, aumentando con el cre-cimiento de la misma. La
remocin defsforo al contrario no se ve
influenciado por el aumento en labiomasa sino que se evidencia
enmuchos casos la reincorporacin defsforo al sistema. No obstante,
estamacrfita demuestra su capacidadpara remover nutrientes de
aguasresiduales en humedales construidos.
(20)
(10)
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10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 4 5 6 8 9 10
Tiempo (semanas)
Rem
oci
n (%
)
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-
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Altu
ra (c
m)
Remocin P Remocin N Remocin MO Altura Planta
ALFONSO rResaltado
ALFONSO rResaltado
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Agradecimientos
Al FONACIT, a travs del pro-yecto S-1 #2000000786 por el
financiamiento prestado para la rea-lizacin de este trabajo
Literatura citada1. APHA, AWWA, WEF 1998. Standard
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2. Espinosa C. 2005. Humedalesconstruidos para el tratamiento
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Mrida,Venezuela. 88 p.
3. Lara, J. 1999. Depuracin de aguasresiduales municipales
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4. Task Force no Natural System. 1990.Natural system for
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5. Wang, L., J. Peng, B. Wang y R. Cao.2005. Performance of a
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