Agua contaminada y fitotecnologías

Eugenia J. Olguín

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 30 de mayo 2022

Las fitotecnologías son “Soluciones Basadas en la Naturaleza” que mejoran la calidad del agua en cuerpos contaminados. El grupo de Biotecnología Ambiental del INECOL ha desarrollado varios proyectos exitosos.

Palabras clave: agua, contaminación, fitotecnologías.

El agua ha sido señalada internacionalmente como una de las prioridades del siglo XXI. Todos hemos escuchado que la debemos cuidar y sin embargo, también la mayoría de nosotros conocemos cuerpos de agua contaminados tanto rurales como urbanos. Esta contaminación tiene diversos orígenes, entre los que destacan las descargas de aguas residuales municipales e industriales sin tratamiento. Desafortunadamente, el tratamiento de aguas residuales municipales aún es muy deficiente en México y se orienta principalmente a grandes ciudades. A este respecto, aún falta mucho por hacer en nuestro país, dado que sólo se trata el 30 % de las aguas residuales de pequeñas comunidades y el resto se descarga a ríos. También de acuerdo con CONAGUA, en el estado de Veracruz, sólo se trata el 33 % de las aguas residuales domésticas.

Fig 1. Humedales Flotantes en “Los Lagos del Dique” en Xalapa, Veracruz. Crédito: Eugenia Olguín

Ante este escenario muy preocupante, surge la pregunta de cómo lograr cumplir con la Agenda 2030 para el agua que ha establecido Naciones Unidas y que impone 4 estrategias. En este artículo sólo concentramos nuestra atención en el caso de la estrategia de “ríos limpios”, cuya meta es tener todas las aguas residuales tratadas para el 2030. Por lo anterior, urgen acciones gubernamentales para poder revertir en sólo 8 años, todo el daño causado por décadas a nuestros ríos. Como ejemplo, está la subcuenca del río Sordo en el municipio de Xalapa, Veracruz, la cual se encuentra extremadamente contaminada de acuerdo con nuestras propias investigaciones ya publicadas desde 2010. También dentro de este escenario, es importante reconocer que los recursos financieros son muy limitados y que estamos obligados como investigadores a ofrecer soluciones de bajo costo y que, a la vez, sean eficientes para remover contaminantes del agua.

Dentro de este contexto, en el Instituto de Ecología, Centro CONACYT ubicado en Xalapa, Veracruz, el grupo de Biotecnología Ambiental ha investigado desde hace 3 décadas el uso de plantas para tratar aguas residuales agroindustriales y ríos contaminados. Este enfoque sigue el concepto moderno internacionalmente aceptado de crear “Soluciones Basadas en la Naturaleza”. Los trabajos se han enfocado al desarrollo de fitotecnologías. Por ejemplo, al tratamiento de vinazas (aguas residuales de las alcoholeras) mediante el uso de Humedales Construidos (H.C.) de flujo superficial los cuales utilizan zanjas con grava por las cuales fluye el agua a tratar. Demostramos desde el 2008 que los H.C. sembrados con la planta conocida como platanillo o también llamada hoja de galápago (Pontederia sagittata) fueron muy eficientes para el tratamiento de estas aguas residuales agroindustriales. De hecho, contamos con una patente que puede ser licenciada. 

Otro ejemplo exitoso del uso de “Soluciones Basadas en la Naturaleza” para el rescate de cuerpos de agua contaminados es el proyecto para el mejoramiento de la calidad del agua de los “Lagos del Dique”, en la ciudad de Xalapa que nuestro grupo inició en el 2013. Este sistema de lagos artificiales comprende 4 lagos y representan un sitio emblemático y recreativo de gran importancia para la ciudad. La alcaldesa que gobernaba en ese año nos invitó a revertir la contaminación muy alarmante del lago 1 que mostraba enormes natas de microalgas nocivas y numerosos peces muertos. Este lago recibe tanto agua del manantial de los Tecajetes, como de un gran ducto de aguas pluviales recolectadas en numerosas calles céntricas de la ciudad.  Desde ese entonces, se montaron dos hileras de Humedales Flotantes (H.F.) al principio del lago 1, utilizando una combinación de platanillo (Pontederia sagittata) con papiro (Cyperus papyrus), con la idea de que sirvieran como una barrera filtrante de contaminantes (Foto 1) y se logró eliminar las natas de algas nocivas y los peces muertos. Hemos demostrado mediante monitoreos de la calidad del agua realizados ya durante 9 años, que esta combinación de plantas es muy eficiente para remover nitrógeno, fósforo y coliformes en exceso. Este tipo de Humedales, como su nombre lo indica, flotan en los cuerpos de agua contaminados y las plantas remueven a través de sus raíces el exceso de nitrógeno, fósforo y otros contaminantes, incluyendo coliformes. La enorme ventaja es que estas fitotecnologías (los dos tipos de humedales, construidos y flotantes), funcionan sin necesidad de un insumo externo de energía. Las plantas utilizan la energía del sol y junto con el CO2 que capturan del aire y el agua, realizan el proceso de fotosíntesis para generar glucosa y oxígeno. Todos conocemos el beneficio que nos proporcionan las plantas (organismos autótrofos), al generar el oxígeno que requerimos todos los organismos que no realizamos fotosíntesis (heterótrofos). Adicionalmente, otra gran ventaja es que las plantas capturan CO2 y, por lo tanto, mitigan el cambio climático. Dadas estas características. Los Humedales Flotantes también los hemos llamado “Bosques Flotantes”. Una ventaja adicional es que el papiro acumula oxígeno en sus partes aéreas y luego lo “trasloca”, es decir lo libera por las raíces y así se incrementa el oxígeno disuelto en el agua, lo que evidentemente ayuda a la recuperación del ecosistema acuático, especialmente a los peces y a que se degrade más fácilmente la materia orgánica mediante las bacterias que viven en las raíces (rizosféricas). 

Fig 2. Poda para el mantenimiento de los Humedales Flotantes. Crédito: Eugenia Olguín

Hemos continuado trabajando en “Los Lagos del Dique” gracias al apoyo de CONACYT en dos períodos (de 2016 al 2019) y gracias a los fondos semilla otorgados por la World Association of Industrial and Technological Research Organizations (WAITRO), Asociación que otorgó al INECOL el “Innovation Award 2020”, al premiar el proyecto que sometió nuestro grupo titulado “Covid Challenge: Phytotechnologies to provide clean water to small communities”. Sin embargo, es importante mencionar que aún falta mucho por hacer para el rescate de estos emblemáticos lagos urbanos de Xalapa. Nuestros monitoreos han demostrado que en el lago 4, donde hay muy poco flujo de agua (lo que favorece que esté casi estancado), existen concentraciones 3 a 4 veces por arriba de lo permisible por la Organización Mundial de la Salud (OMS) de una toxina llamada microcistina, liberada por las cianobacterias nocivas que predominan cuando el agua está altamente contaminada. Esperemos que pronto las autoridades de cualquier nivel de gobierno o los empresarios que operan en esta ciudad capital aporten fondos para que podamos instalar mucho más Humedales Flotantes, especialmente en el lago 4. Nuestro grupo de trabajo actual está constituido por un equipo multidisciplinario, conformado por la Dra. Eugenia J. Olguín (Coordinadora), la Dra. Gloria Sánchez Galván, la Dra. Susana Alvarado, el Dr. Raymundo Dávalos, la Dra. María del Refugio Cabañas, el Ing. Ambiental Francisco Melo y el estudiante de licenciatura Alejandro Pavón.

 

Slider: crédito: Eugenia Olguín 

 

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