������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������

 

Sistema de humedales artificiales en procesos de tratamiento de aguas en la refiner�a del cant�n Esmeraldas, Ecuador

 

System of artificial wetlands in processes of water treatment in the refinery of the cant�n Esmeraldas, Ecuador

 

Sistema de pavimentos artificiais em processos de tratamento de �gua na refinaria de cant�n Esmeraldas, Equador

 

Napole�n Gustavo Padilla-Santillan ^I

napoleon.padilla.santillan@utelvt.edu.ec

https://orcid.org/0000-0001-6694-5523

 

Erika Gina Ortiz-D�az ^II

erika.ortiz@utelvt.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-4083-1955

 

Luis David Estupi��n-Rodr�guez ^III

luis.estupinan@utelvt.edu.ec

https://orcid.org/0000-0003-1809-9750

 

Correspondencia: napoleon.padilla.santillan@utelvt.edu.ec

 

Ciencias t�cnicas y aplicadas ��

Art�culo de revisi�n

 

*Recibido: 30 de marzo de 2021 *Aceptado: 22 de abril de 2021 * Publicado: 05 de mayo de 2021

                               I.            Ingeniero Qu�mico, Magister en Administraci�n de Empresas, Universidad T�cnica Luis Vargas Torres, Esmeralda, Ecuador.

                            II.            Licenciada en trabajo social, Master en Project Management, Universidad T�cnica Luis Vargas Torres, Esmeralda, Ecuador.

                         III.            Ingeniero en Planificaci�n y Desarrollo Tur�stico, Magister en Desarrollo del Curr�culo, Universidad T�cnica Luis Vargas Torres, Esmeralda, Ecuador.

Resumen

El presente ensayo tuvo como objetivo analizar el sistema de humedales artificiales como alternativa para el tratamiento de las aguas residuales de la Refiner�a de petr�leo del Cant�n Esmeraldas en Ecuador. El tipo de investigaci�n realizada fue documental descriptiva, tomando como poblaci�n a estudiar investigaciones realizadas referentes al tema, as� como fuentes te�ricas tomadas de documentos emanados por el gobierno del Ecuador. Se concluye que el sistema de humedales artificiales constituye un sistema eficiente de tratamiento de las aguas residuales, tomando como base la capacidad que tienen los humedales naturales para capturar y procesar los contaminantes que se han vertido en ellos, procedentes de descargas de agua residual industrial, constituye una manera eficiente de obtener una mayor remoci�n de contaminantes de una manera segura, confiable, econ�mica y sustentable.

Palabras clave: Aguas residuales; refiner�a; humedal artificial; contaminantes.

 

Abstract

The objective of this trial was to analyze the artificial wetland system as an alternative for the treatment of wastewater from the Esmeraldas Canton Oil Refinery in Ecuador. The type of research carried out was descriptive documentary, taking as a population to study research conducted regarding the subject, as well as theoretical sources taken from documents issued by the government of Ecuador. It is concluded that the artificial wetland system constitutes an efficient wastewater treatment system, based on the ability of natural wetlands to capture and process the pollutants that have been poured into them, from industrial wastewater discharges, It is an efficient way to obtain a greater removal of pollutants in a safe, reliable, economical and sustainable way.

Keywords: Wastewater; refinery; artificial wetland; pollutants.

 

Resumo

O objetivo deste estudo foi analisar o sistema de zonas �midas artificiais como uma alternativa para o tratamento de �guas residuais da refinaria de petr�leo de Esmeraldas, no Equador. O tipo de pesquisa realizada foi documental descritivo, tendo como popula��o o estudo de pesquisas realizadas sobre o assunto, bem como fontes te�ricas extra�das de documentos emitidos pelo governo do Equador. Conclui-se que o sistema de zonas �midas artificiais constitui um sistema eficiente de tratamento de �guas residuais, baseado na capacidade das �reas �midas naturais de capturar e processar os poluentes que foram despejados nelas, a partir de descargas industriais de �guas residuais, � uma maneira eficiente de obter uma maior remo��o de poluentes de maneira segura, confi�vel, econ�mica e sustent�vel.

Palavras chave: �guas residuais; refinar�a; p�ntano artificial; poluentes.

 

Introducci�n

En la actualidad, el sector industrial es clave para el progreso de las naciones y, en la mayor�a de los procesos productivos para la generaci�n de bienes y servicios se requiere la utilizaci�n de agua. Seg�n el informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos h�dricos en el mundo y de la Organizaci�n de las Naciones Unidas para la Educaci�n, la Ciencia y la Cultura, (UNESCO, 2003), �a nivel global el 8 % del agua necesaria se usa a nivel dom�stico, el 22 % se lo lleva la industria y el 70 % la agricultura.� Aunado a esto, el r�pido crecimiento de la poblaci�n mundial y los impactos ambientales derivados de las actividades industriales, como vertidos y contaminaci�n, ejercen una gran presi�n sobre los recursos h�dricos del planeta.

De acuerdo con, Veolia y� el International Food Policy Research Institute IFPRI (2015) �se prev� que el deterioro se intensifique a medida que el cambio clim�tico, el desarrollo econ�mico y la expansi�n e intensificaci�n de la agricultura contin�en, generando as� crecientes amenazas para la salud humana, los humedales y el desarrollo sostenible.�

En tal sentido, los humedales son considerados uno de los ecosistemas biol�gicamente m�s diversos, funcionales, y cr�ticos para la vida del plantea, existen en todos los climas, continentes y regiones del mundo. En ellos se ha constatado que act�an como filtradores naturales de agua, son capaces de almacenar y procesar grandes cantidades de contaminantes y esto se debe a que los tejidos de las plantas hidr�fitas que contienen poseen la propiedad de almacenar y liberar agua, realizando de esta forma un proceso de filtraci�n. De acuerdo con el Convenio Internacional RAMSAR (1971) los humedales se definen como:

Todas aquellas extensiones de marismas, pantanos y turberas o superficies cubiertas de agua, ya sean �stas de r�gimen natural o artificial, de forma temporal o permanente, de forma estancada o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluyendo las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de 6 metros.

Seg�n Rojas (2018:p. 2) �los humedales act�an como fuente y purificador del agua, protegen de las inundaciones, sequ�as y otros desastres, suministran alimentos y medios de vida a millones de personas, sostienen una rica biodiversidad y almacenan m�s carbono que ning�n otro ecosistema.�

En el mismo orden, la hoja t�cnica de divulgaci�n cient�fica de la Universidad Aut�noma de Ciudad Ju�rez, M�xico (2013: p.2) indica que �los humedales ocupan unos 5.7 millones de kil�metros cuadrados, lo que representa un 6% del total de la superficie terrestre. Tal vez los m�s conocidos sean los manglares, t�picos de las costas tropicales de todo el mundo.� As�, tambi�n hay naciones que cuentan con humedales naturales en las cercan�as de sus ciudades y parques industriales como los Everglades en Florida y Georgia en Estados Unidos, Alemania, los Pa�ses Bajos (Holanda, B�lgica y Luxemburgo) y los pa�ses n�rdicos, Dinamarca, Noruega, Finandia y Suecia.

A pesar de la importancia estos ecosistemas y de las funciones y beneficios que generan para el ser humano, este recurso se encuentra entre los mayormente amenazados, fundamentalmente por las actividades de origen antropoc�ntrico como la industrializaci�n, la urbanizaci�n, el aumento poblacional, y la contaminaci�n, cuyas consecuencias se ven en las variaciones de las condiciones naturales de los cuerpos de agua.

Actualmente en las conclusiones preliminares de un estudio liderado por investigadores del Centro Mundial de Monitoreo de la Conservaci�n de Naciones Unidas, la regi�n de Latinoam�rica y el Caribe (LAC) �es la que ha experimentado la mayor reducci�n de sus humedales naturales a nivel mundial entre 1970 y 2015, con un declive de 59 por ciento de su superficie. A nivel global mermaron en 35 por ciento en ese per�odo.�

En torno a esto, el sector industrial es despu�s de la agricultura el de mayor consumo de agua. Sin embargo, no es el volumen de agua extra�do de este recurso lo que genera preocupaci�n, sino el hecho de que una vez utilizada es devuelta a los cuerpos de agua como agua residual, generalmente no tratada o tratada de forma inadecuada, causando contaminaci�n y la reducci�n de los recursos h�dricos. De acuerdo con P�rez, (2007) �la contaminaci�n por petr�leo y sus derivados es uno de los factores que m�s afecta a los ecosistemas acu�ticos, causando serias afectaciones al suelo, flora, fauna y salud humana por la ruptura, en muchos casos, del equilibrio de restauraci�n natural.�

Es importante se�alar que la empresa del petr�leo y gas, utiliza agua en casi todos los ciclos del proceso productivo. As�, las refiner�as de petr�leo se encuentran generalmente ubicadas en �reas costeras cerca de la desembocadura del r�o, para aprovechar los recursos h�dricos. Por ello, estas actividades ejercen una gran presi�n sobre los cuerpos de agua, tanto por el uso, como por los impactos ambientales derivados de dichas actividades, como vertidos y contaminaci�n. De acuerdo con Veolia North America Oil Gas (2016:p.3) �Las industrias del petr�leo y del gas,�son grandes consumidoras de recursos h�dricos y energ�ticos y grandes generadoras de residuos peligrosos��

Por tanto, contar con m�todos para� el tratamiento del� agua residual en esta industria es fundamental, para reducir la huella medioambiental y cumplir con los compromisos legales. Veolia North America Oil Gas (2016:p.3) se�ala que �las industrias del petr�leo y del gas�est�n sujetas a normas medioambientales cada vez m�s estrictas. Por ello se ven obligadas a revisar sus m�todos de extracci�n, producci�n y distribuci�n para obtener o mantener sus licencias de operaci�n.�

Es evidente entonces que el tratamiento de aguas residuales de la industria del petr�leo y gas, es importante por un lado por los efectos adversos que causan a los ecosistemas acu�ticos y por el otro, con el fin de asegurar la continuidad de las operaciones mediante el cumplimiento de los compromisos relacionados con las normativas legales exigidas para el vertido de las aguas residuales a las fuentes de agua.

Para asegurar el cumplimiento de esta pol�tica ambiental y a la vez buscar soluciones a este problema es necesario implementar tecnolog�as que cumplan con dos funciones esenciales, la primera de ellas que sean tecnolog�as eficientes y en segundo lugar, que sean econ�micamente viables.

Frente a este panorama, el tratamiento de las aguas residuales de las empresas de petr�leo y gas� por un sistema de humedales artificiales que se basa en los principios de los sistemas naturales, surge como alternativa por su versatilidad y rentabilidad econ�mica y como una soluci�n amigable con el ambiente.

Haciendo particular �nfasis en Ecuador, en la provincia de Esmeraldas hay nueve humedales. Seis de ellos pertenecen a la cuenca baja del r�o Cayapas, uno a la cuenca del r�o Esmeraldas y dos que no pertenecen a ninguna cuenca hidrogr�fica pero est�n influenciados por el Estero de Same.

Por otro lado, en Ecuador por ser el petr�leo la fuente principal de generaci�n de divisas y riquezas, no escapa de la contaminaci�n por este material. Las principales actividades de refinaci�n del crudo extra�do en el pa�s,� se desarrollan en los complejos industriales: Refiner�a La Libertad, Complejo Industrial Shushufindi, y Refiner�a Estatal Esmeraldas. Aqu�, el puerto de Esmeraldas es importante para la zona norte del Ecuador, el puerto de Balao es el puerto petrolero de la naci�n.

Teniendo en cuenta los planteamientos anteriores, este estudio tuvo como objetivo presentar una visi�n conceptual del manejo del agua de producci�n en la industria del petr�leo, usando como medio de tratamiento un humedal artificial en la refiner�a del Cant�n Esmeraldas, en Ecuador.

Desarrollo

La industria es un sector muy importante en el desarrollo de los pa�ses, ya que juega un papel fundamental en el progreso econ�mico de todas las naciones a nivel global, y el agua es un elemento central en todas las actividades de producci�n. En tal sentido, la industria petrolera es una de las empresas m�s consumidores de agua en el mundo. Seg�n, Bailey (2000) �para el a�o 2000 se consum�an cerca de 210 millones de barriles/d�a (d) (33,4 millones de m3 d-1) que acompa�aban a los 75 millones de barriles por d�a (11,9 millones m3 d-1) de petr�leo.� En efecto, las refiner�as se encuentran entre los mayores consumidores del recurso h�drico debido a su uso para las torres y el proceso de enfriamiento. Al mismo tiempo, durante el tratamiento y refinado del petr�leo crudo, se generan grandes cantidades de aguas residuales que requieren tratamiento.

Seg�n la Comisi�n Nacional del Agua de M�xico (CONAGUAS: 2013), las aguas residuales se definen como: �Las aguas de composici�n variada provenientes de las descargas de usos p�blico urbano, dom�stico, industrial, comercial, de servicios, agr�cola, pecuario, de las plantas de tratamiento y en general, de cualquier uso, as� como la mezcla de ellas.� En consecuencia, estas actividades ejercen un gran impacto ambiental en los cuerpos de agua, no solo por su uso sino debido al deterioro causado por la contaminaci�n.

En torno a esto, en las refiner�as de petr�leo se llevan a cabo una serie de operaciones, para la obtenci�n de diversos productos que generan m�ltiples flujos de efluentes en la fase de refino, en las cuales se producen aguas residuales derivadas en las distintas fases de refinaci�n, con un grado de contaminaci�n que var�a de una planta a otra de acuerdo con el tipo de crudo utilizado, el tipo de proceso aplicado, y la antig�edad de la refiner�a. De acuerdo con Andr� (2014: p.34) �En la evacuaci�n de lodos, el vertedero procedente de refiner�a provoca complicaci�n en los acu�feros subterr�neos� Del mismo modo, este autor plantea que:

El almacenamiento de productos intermedios da lugar a aguas residuales cargadas de polisulfuros, sulfuros de hierro y s�lidos en suspensi�n. El almacenamiento de productos terminados puede originar efluentes alcalinos con una demanda bioqu�mica elevada (DBO5), y en ocasiones plomo tretractilo. Otros efluentes producidos se deben a fugas, derrames, filtros para secar el producto y limpieza de los tanques. Andr� (2014: p.36)

En tal sentido, las refiner�as generalmente est�n ubicadas cerca de un suministro ilimitado de agua para la elaboraci�n� de� sus productos y, frecuentemente el recurso h�drico usado en los procesos de refino proviene de aguas subterr�neas, canales, r�os, lagos y, a veces, parcialmente del oc�ano. Seg�n un informe de la Organizaci�n de las Naciones Unidas (2010):

Cada d�a, 2 millones de toneladas de aguas residuales y otros efluentes son drenados hacia las aguas del mundo. El problema es m�s grave en los pa�ses en desarrollo, en los que m�s del 90% de los desechos sin procesar y el 70% de los desechos industriales sin tratar se vierten en aguas superficiales.

A tal efecto, la calidad de los cuerpos de agua se ve cada vez m�s amenazada por la contaminaci�n, lo cual repercute en el deterioro del funcionamiento de los ecosistemas de aguas dulces y costeras, as� como tambi�n de los humedales naturales y,� en consecuencia se perjudica al medio ambiente y el bienestar de los seres humanos.

Asimismo, el departamento de Medio Ambiente de Naciones Unidas (PNUMA) en el informe denominado Perspectivas del Medio Ambiente Mundial (GEO:2019) entre sus conclusiones indica: "Muchos acu�feros se est�n agotando r�pidamente por el exceso de extracci�n de agua para el riego, el consumo de agua potable y los usos en la industria y la miner�a" Este este mismo documento se se�ala que:

La situaci�n de los humedales tambi�n es preocupante y se advierte de que ha desaparecido desde 1970 el 40% de estos ecosistemas, que son clave en la lucha contra el cambio clim�tico. Y culpa al desarrollo de la agricultura, la urbanizaci�n, las infraestructuras y la explotaci�n excesiva de los recursos h�dricos.

Sobre este particular, los acu�feros y humedales se consideran recursos renovables, siempre que no se rebasen determinados umbrales, es decir, que los recursos no se extraigan a una velocidad que no d� tiempo a que la naturaleza las renueve o lo haga muy lentamente y, donde la excesiva carga de contaminantes en estos ecosistemas, produzcan cambios irreversibles que den lugar a la proliferaci�n de algas y al agotamiento del ox�geno, lo que hace imposible la vida de muchas especies y el deterioro de la calidad del agua dulce. Cabe destacar que la Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente (1992), estableci� cuatro Principios, que siguen siendo v�lidos (Principio N.� 1), �El agua dulce es un recurso finito y vulnerable, esencial para sostener la vida, el desarrollo y el medio ambiente.� Asimismo,� la UNESCO (2003) se�ala que: �la humanidad depende de menos del 0,5 % del agua para todas sus necesidades y las de los ecosistemas de agua dulce.�� Es as� que los humedales desempe�an un papel crucial en el abastecimiento de agua dulce para usos dom�sticos, el riego y la industria. De acuerdo con la Organizaci�n para la cooperaci�n y el desarrollo econ�mico (OECD: 2012):

Se estima que la demanda mundial de agua (en t�rminos de extracci�n de agua) aumentar� cerca de un 55% para el a�o 2050, principalmente debido a la creciente demanda del sector de la producci�n o manufactura (400%), a la generaci�n de energ�a el�ctrica (140%) y el consumo dom�stico (130%)

Sin embargo, seg�n la UNESCO (2003) �en los �ltimos 50 a�os, la actividad humana ha provocado la contaminaci�n de los recursos h�dricos en una magnitud sin precedentes. Se estima que m�s de 2.500 millones de personas en el mundo viven sin un sistema adecuado de saneamiento.� En esta misma l�nea, un informe del Programa Mundial de los Recursos H�dricos que coordina la UNESCO (2015), advierte que �si no se toman medidas, el planeta tendr� que afrontar un d�ficit mundial de agua del 40% en los pr�ximos 15 a�os, hasta 2030.�

Estas estad�sticas aportan informaci�n relevante sobre la importancia que tiene el tratamiento y la reutilizaci�n de aguas residuales en el sector industrial en el mundo y particularmente la empresa petrolera por ser uno de los sectores productores que� no s�lo es el que m�s gasta agua, sino tambi�n uno de los que m�s contamina. A este respecto, Sato y cols. (2013) se�ala que:

El tratamiento de aguas residuales industriales y municipales generalmente est� correlacionado con los ingresos de un pa�s. Como promedio, los pa�ses de ingresos altos tratan el 70% de las aguas residuales, los pa�ses de ingresos medios altos el 38%, los pa�ses de ingresos medios bajos el 28% y los pa�ses de ingresos bajos s�lo el 8%.

Por lo tanto, es vital la protecci�n y el mantenimiento del medio acu�tico para asegurar la sostenibilidad de los servicios m�s importantes de sus ecosistemas: el agua dulce y los humedales naturales cuya funci�n es filtrar de forma natural los nutrientes y las sustancias t�xicas que pueda contener el agua. De acuerdo con la WWAP (2012) �A escala mundial, m�s del 80% de las aguas residuales se vierten en los humedales sin un tratamiento adecuado.�

Es as� que, muchos pa�ses del mundo que cuentan con humedales naturales en las cercan�as de sus ciudades y parques industriales, han dedicado gran n�mero de trabajos de investigaci�n a evaluar los impactos ambientales hacia estos ecosistemas como consecuencia de la descarga de aguas residuales y han constatado que estos ecosistemas son capaces de almacenar y procesar grandes cantidades de contaminantes.

Es evidente que el sector industrial es muy importante para el desarrollo de los pa�ses a escala mundial, por tanto, la necesidad de maximizar los resultados en t�rminos de beneficios econ�micos debe tener en cuenta la protecci�n del medio ambiente en sus procesos y en su planificaci�n. Por ello, siendo el agua un recurso valioso para la industria es imprescindible realizar intervenciones adecuadas en la manera como se utiliza este recurso y en� las mejoras de los sistemas de tratamiento para su reutilizaci�n y de esta manera, contribuir al mantenimiento de los ecosistemas saludables fundamentales para el mantenimiento de la vida.

En relaci�n con estos planteamientos, la adopci�n de pol�ticas comprometidas con los prop�sitos de protecci�n de los sistemas h�dricos, por parte de las empresas petroleras para el tratamiento y la descarga de las aguas residuales es primordial para evitar la contaminaci�n de los cuerpos de agua. De acuerdo con Romero y cols. (2009) �Se considera que el agua est� contaminada cuando se ven alteradas sus caracter�sticas qu�micas, f�sicas, biol�gicas o su composici�n, por lo que pierde su potabilidad para consumo diario o para su utilizaci�n en actividades dom�sticas, industriales o agr�colas.�

En Ecuador de acuerdo a las cifras de la Asociaci�n de Municipalidades Ecuatorianas (AME) y el Instituto Nacional de Estad�stica y Censos (INEC) (AME-INEC: 2016:p.15) �el 56,3% de municipios dispone el agua residual no tratada en los r�os, el 30,4% en quebradas y el restante 13,3% en acequias de riego, canales, mar, entre otros.� Esto indica que se requiere de propuestas innovadoras que permitan implementar el tratamiento en diferentes condiciones ambientales y socioecon�micas.

En tal� sentido, la ciudad de Esmeraldas se lleva a cabo actividades de refinaci�n desde mediados de� la d�cada de los a�os70, y a medida que las reglamentaciones ambientales se han ajustado y actualizado� a la protecci�n del entorno, las actividades de producci�n de la Refiner�a Esmeraldas tambi�n han tenido que adecuarse a las nuevas tendencias y exigencias legales de protecci�n al medio ambiente.

Por tanto, el tratamiento f�sico, qu�mico y biol�gico de las aguas residuales de la refiner�a es indispensable para el cumplimiento de las medidas legales de protecci�n medioambiental. Dentro de los tratamientos biol�gicos, de acuerdo con Fenoglio (2000) �los humedales artificiales (HA) son utilizados para aguas residuales de tipo dom�stico, aunque tambi�n han funcionado para aguas de origen industrial. De este modo, Gerba (1999) define los humedales artificiales como: �sistemas que simulan una zona de transici�n entre el ambiente terrestre y el acu�tico, pero que son espec�ficamente construidos para el tratamiento de aguas residuales bajo condiciones controladas de ubicaci�n, dimensionamiento y capacidad de tratamiento.� Igualmente, Rocha (2007) se�ala que: �son cuerpos de agua de baja profundidad que retienen temporalmente el agua con la finalidad de promover la degradaci�n con ayuda de bacterias aerobias y anaerobias, oxigenar el sistema, y remover la mayor parte de los pat�genos.�

En este particular, se han estudiado cada vez con mayor detalle los procesos biol�gicos y f�sico-qu�micos que subyacen en la capacidad de los humedales naturales para amortiguar los efectos nocivos que la descarga de contaminantes puede generar sobre el medio ambiente y la salud humana. En relaci�n a esto los humedales artificiales pueden simular las funciones de los humedades naturales. Seg�n Rocha (2007)

Pueden ser construidos de tal forma que el agua se ve en la superficie (superficiales) o bien, cuya superficie de agua se encuentre por debajo de un lecho de piedras, en donde el agua no se ve (subsuperficiales). Son sistemas muy sencillos de construir puesto que no requiere elementos complejos de dise�o ni componentes especiales; as� mismo requiere de un m�nimo de energ�a ya que se usa s�lo para el bombeo del agua para riego.

As�, los humedales artificiales �son una tecnolog�a efectiva y segura para el tratamiento y recirculaci�n del agua si se mantienen y operan adecuadamente.� (Miranda 2000). De acuerdo Brix (2001) dentro de los componentes de los humedales artificiales se encuentran:

Las plantas, el sustrato y la poblaci�n microbiana. Las plantas pueden ser de diferentes especies y h�bitos de enraizamiento y entre sus principales funciones se encuentra la absorci�n de nutrimentos, la relaci�n simbi�tica que se establece con los microorganismos, el suministro de ox�geno y la filtraci�n de part�culas.

De esta manera un humedal artificial dise�ado adecuadamente puede ser utilizado como un sistema de tratamiento para la eliminaci�n de contaminantes del agua, como son s�lidos suspendidos, nitr�geno, f�sforo, hidrocarburos y metales de las aguas municipales, industriales y las de lluvia.

 

Figura 1: Vegetaci�n utilizada en Humedal Artificial

Fuente: Datos proporcionados por el autor. Elaboraci�n propia

 

En relaci�n al sustrato Faulkner y Richardson (1989) se�alan que es el soporte para las plantas y un medio de fijaci�n para los microorganismos en el sistema y funciona como conductor hidr�ulico. Por su parte, de acuerdo con Gopal (1999) �las especies de plantas acu�ticas que se utilicen son importantes, debido a que difieren en su capacidad de depuraci�n del agua residual, en la remoci�n de nutrimentos espec�ficos, de elementos traza y de compuestos potencialmente t�xicos como los metales pesados.� Por otro lado, seg�n Faulkner y Richardson (1989)

Los microorganismos son la parte fundamental del funcionamiento de los humedales artificiales, ya que de ellos depende la eficiencia en la remoci�n de los contaminantes: contribuyen a la degradaci�n de la materia org�nica y a la transformaci�n de compuestos nitrogenados y de f�sforo contenidos en las aguas residuales, a compuestos m�s simples.

Cabe agregar que, el funcionamiento de estos sistemas de tratamiento se basa en la actividad combinada de plantas, microorganismos y sustrato, que en conjunto propician una depuraci�n eficiente. En general para el manejo y construcci�n de los humedales y la formulaci�n de pol�ticas al respecto no se� requiere de un seguimiento costoso y sofisticado. Con los avances tecnol�gicos, la recopilaci�n de datos de manera eficaz es cada vez m�s factible. Tulloch y cols. (2013)

 

 

Figura 2: Humedal Artificial

Fuente: Datos proporcionados por el autor. Elaboraci�n propia

 

Metodologia

El estudio se circunscribe en una investigaci�n documental de car�cter descriptivo, apoyada en la revisi�n de fuentes bibliogr�ficas relacionadas a los sistemas de tratamientos de aguas residuales a trav�s de la utilizaci�n de humedales artificiales, a partir de las cuales se realiz� un an�lisis cualitativo de la informaci�n con el fin de identificar los aportes que diferentes autores han realizado como producto de sus investigaciones en el �rea; adem�s de llevar a cabo un an�lisis cr�tico en relaci�n a cada una de las fuentes consultadas de tal forma que pueda contribuir con el alcance de los objetivos planteados.

 

Discusi�n y resultados

Hoy d�a, el sector industrial en general y las empresas petroleras en particular ejercen una gran presi�n sobre los recursos h�dricos del planeta. As�, en el proceso de producci�n de bienes en el proceso de refino del petr�leo se utiliza una gran cantidad de agua y al mismo tiempo se genera una importante cuant�a de aguas residuales que son vertidas a los cuerpos de agua. De este modo, los ecosistemas acu�ticos se ven afectados constantemente por la acci�n humana. Muchos de los contaminantes del agua tienen efectos perjudiciales a largo plazo sobre la calidad del agua, lo cual constituye un riesgo para la salud de las personas.� Seg�n se constata en el informe de Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos h�dricos del mundo, Agua para todos, agua para la vida (2003) �el 59% del consumo total de agua en los pa�ses desarrollados se destina a uso industrial, el 30% a consumo agr�cola y un 11% a gasto dom�stico.� En consecuencia, el uso indebido del agua y la infraestructura industrial,� as� como el tratamiento y la descarga de las aguas residuales est�n ocasionando una reducci�n importante de los recursos h�dricos.

En tal sentido, los humedales desempe�an un papel importante en el ciclo del agua pues reciben, almacenan y liberan agua, regulan los flujos y contribuyen a sustentar la vida y regulan los ciclos de los nutrientes y de los residuos de metales y pueden filtrar estos y otros contaminantes. Ramsar (2018:p.7)

En tal sentido, en la actualidad como forma de generar tecnolog�as de tratamientos de aguas residuales amigables con el ambiente, los humedales artificiales constituyen una alternativa viable y econ�micamente. Tambi�n, as� se garantiza que los beneficios de los humedales contribuyan al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas, las Metas de Aichi para la Diversidad Biol�gica, el Acuerdo de Par�s sobre el Cambio Clim�tico y otros compromisos internacionales conexos. Ramsar (2018:p.7)

 

Conclusiones

Se concluye que los humedales constituyen un sistema eficiente de tratamiento de las aguas residuales que contribuyen a amortiguar los efectos nocivos de los contaminantes que son vertidos a los cuerpos de agua como producto principalmente de las actividades industriales y que generan el deterioro del medio ambiente y del bienestar de los seres humanos.

Al mismo tiempo, implementar un sistema de humedales artificiales, para el tratamiento de agua residual tomando como base la capacidad que tienen los humedales naturales para capturar y procesar los contaminantes que se han vertido en ellos, procedentes de descargas de agua residual industrial, constituye una manera eficiente de obtener una mayor remoci�n de contaminantes de una manera segura, confiable, econ�mica y sustentable.

 

Referencias

1.           AME-INEC. (2016) Asociaci�n de Municipalidades Ecuatorianas (AME) y el Instituto Nacional de Estad�stica y Censos (INEC). Documento T�cnico Estad�stica Ambiental. Econ�mica en Gobiernos Aut�nomos Descentralizados Municipales. Gesti�n de Agua Potable y Alcantarillado 2016. [Documento en l�nea] Disponible en: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Encuestas_Ambientales/Municipios_2016/Documento%20tecnico%20APA%202016.pdf

2.           Andr�, P. (2014). Procesos de Depuraci�n de los Efluentes L�quidos de Actividades Petrol�feras. Universidad Polit�cnica de Madrid. Escuela T�cnica Superior de Caminos, Canales y Puertos. [Tesis Doctoral] Disponible en: http://oa.upm.es/32320/1/Pedro_Andre.pdf

3.           Caria, S. (2019). Caracterizaci�n del perfil econ�mico-productivo de Ecuador. Trayectorias hist�ricas, desaf�os y oportunidades para la trasformaci�n de la matriz productiva en formas social y ambientalmente sostenibles. An�lisis. [Documento en l�nea] Disponible en: http://library.fes.de/pdf-files/bueros/quito/15667.pdf

4.           CONAGUA (2013). Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento. Subdirecci�n General de Administraci�n del Agua. Mexico. [Documento en l�nea] Disponible en: http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Publicaciones/Publicaciones/SGAA-4-13.pdf

5.           �Faulkner S. y Richardson C. (1989). Physical and chemical characteristics of freshwater wetlands soils. Lewis Publishers. Tennessee. 805 pp.�������

6.           Fenoglio L. (2000). Bases de dise�o para la construcci�n de un reactor biol�gico experimental basado en los sistemas de humedales de flujo vertical. Tesis de Licenciatura. Facultad de Qu�mica. Universidad Nacional Aut�noma de M�xico, M�xico.

7.           Garcia, M, Sanchez, F, Marin, R, Guzman, H, Vedugo, N, Dominguez, E, Vargas, O, Panizzo, L, Sanchez, N, Gomez, J y Cortes, G. (s/f). El Agua. [Libro en l�nea] Disponible en: http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/000001/cap4.pdf

8.           Gerba C, Thurston J, Falabi J, Watt P y Kar�piscak M. (1999). Optimization of artificial wetlands design for removal of indicator microorganisms and pathogenic protozoa. Wat. Sci. Tech. 40, 363�368.�����

9.           Gopal B. (1999). Natural and constructed wetlands for wastewater treatment: potentials and problems. Water Sci. Technol. 40, 27�35.�����

10.       Hojas t�cnicas de divulgaci�n cient�fica. (2013). Humedales. Hoja t�cnica Nro. 3. Enero-junio.2013.Universidad Aut�noma de Ciudad Ju�rez. M�xico. Instituto de Ciencias Biom�dicas. Programa de Biolog�a. Unidad de Exhibici�n Biol�gica. [Documento en l�nea] Disponible en: http://www3.uacj.mx/ICB/UEB/Documents/Hojas%20tecnicas/HOJA%20TECNICA%20HUMEDALES.pdf

11.       Miranda R. (2000). Desarrollo, situaci�n actual y aplicaciones potenciales de los humedales artificiales de flujo horizontal de M�xico. Tesis de Licenciatura, Facultad de Qu�mica, Universidad Nacional Aut�noma de M�xico, M�xico.�������

12.       OECD. (2012). Organizaci�n para la Cooperaci�n y el Desarrollo Econ�mico. Environmental Outlook to 2050: The Consequences of Inaction, OECD Publishing, Paris (2012).

13.       ONU (2010).Oficina de Naciones Unidas. D�a mundial del agua. 22 Marzo 2010 Zaragoza, Espa�a. [Documento en l�nea] Disponible en: https://www.un.org/spanish/waterforlifedecade/pdf/world_water_day_2010_zaragoza_final_report_spa.pdf

14.       P�rez, L. (2007). Efecto de Hidrocarburos en los Ecosistemas. Bogot�: Archivos Ecopetrol, 2007. 1.

15.       RAMSAR. (2018). Convenci�n sobre los Humedales. Perspectiva Mundial Sobre los Humedales.� [Documento en l�nea] Disponible en:https://static1.squarespace.com/static/5b256c78e17ba335ea89fe1f/t/5b9ffde60e2e7277f629f8df/1537211926308/Ramsar+GWO_SPANISH_WEB.pdf

16.       ��Rocha, R. (2007). Educaci�n y capacitaci�n ambiental. [Documento en l�nea] Disponible en: http://ss1.webkreator.com.mx/4_2/000/000/00b/586/Tratamiento%20de%20aguas%20grises.pdf]

17.       Rojas, M. (2018). Perspectiva Mundial Sobre Los Humedales. [Documento en l�nea] Disponible en:https://static1.squarespace.com/static/5b256c78e17ba335ea89fe1f/t/5b9ffde60e2e7277f629f8df/1537211926308/Ramsar+GWO_SPANISH_WEB.pdf

18.       Romero, M, Col�n, A, S�nchez, E y Ortiz, M. (2009). Tratamiento de aguas residuales por un sistema piloto de humedales artificiales: evaluaci�n de la remoci�n de la carga org�nica. Revista internacional de contaminaci�n ambiental. Vol.25. No.3 M�xico ago. 2009.

19.       Sato, T, Qadir, M., Yamamoto, S., Endo, T. y Zahoor, A. (2013). Global, regional, and country level need for data on wastewater generation, treatment, and use. Agricultural Water Management, 130, 1-13.

20.       Tulloch, A, Possingham, H, Joseph, L, Szabo, J. y Martin, T. (2013). Realising the full potential of citizen science monitoring programs. Biological Conservation, 165, 128-138.

21.       UNESCO (2003).Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos h�dricos en el mundo de la Organizaci�n de las Naciones Unidas para la Educaci�n, la Ciencia y la Cultura, (UNESCO, 2003) [Documento en l�nea] Disponible en: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000261494

22.       UNESCO. (2015) Agua para un mundo sostenible. Informe de las Naciones Unidas sobre los recursos h�dricos en el mundo 2015. [Documento en l�nea] Disponible en: WWDR 2015.

23.       USGS. (2015). United States Geological Survey. Los recursos h�dricos en el mundo: cuantificaci�n y distribuci�n. [Documento en l�nea] Disponible en: Dialnet-LosRecursosHidricosEnElMundo-6115629.pdf

24.       Veolia and IFPRI. (2015). The murky future of global water quality. A White paper by Veolia and the International Food Policy Research Institute.

25.       Veolia North Am�rica Oil Gas (2016). Los nuevos desaf�os de la industria del� petr�leo y del gas. [Documento en l�nea] Disponible en: https://www.veolia.com.br/sites/g/files/dvc2061/files/document/2016/10/Veolia_North_America-Oil-Gas-ES_LD.pdf

26.       WWAP. (United Nations World Water Assessment Programme) (2012). The United Nations World Water Development Report 2012: managing water under uncertainty and risk. Paris: UNESCO.

 

 

 

 

 

� 2020 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)