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Revisi�n bibliogr�fica: uso de especies vegetales como biopurificadoras del recurso h�drico

 

Bibliographic review: use of plant species as biopurifiers of water resources

 

Revis�o bibliogr�fica: uso de esp�cies vegetais como biopurificadoras de recursos h�dricos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: martha1995vasco@hotmail.com

 

 

Ciencias T�cnica y Aplicadas ���

Art�culo de Revisi�n

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* Recibido: 23 de marzo de 2023 *Aceptado: 12 de abril de 2023 * Publicado: �05 de mayo de 2023

 

1. Ingeniera Forestal, Investigadora Independiente, Ecuador.
2. Ingeniera en Ecoturismo, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Facultad de Recursos Naturales (FRN), Ecuador.
3. Ingeniero Agr�nomo, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Facultad de Recursos Naturales (FRN), Ecuador.
4. Ingeniero Forestal, Investigador Independiente, Ecuador.

Resumen

El uso de especies vegetales biopurificadoras representa una alternativa realmente eficaz y beneficiosa para la remoci�n y eliminaci�n de los contaminantes presentes en el agua, que son el resultado de actividades antr�picas desarrolladas por las grandes industrias a nivel mundial, por lo que se ha visto nuevas opciones de origen natural para contrarrestar el cambio clim�tico que es consecuencia de la sobreexplotaci�n de los recursos naturales. Por lo que la presente investigaci�n tuvo como objetivo la recopilaci�n de informaci�n a trav�s del desarrollo de la revisi�n bibliogr�fica acerca de la vegetaci�n que funciona como biopurificador del agua residual o contaminada, dentro del cual se ha recopilado estudios e investigaciones realizadas por varios autores que muestran la gran importancia del uso y establecimiento de biofiltros mediante especies vegetales de las cuales se debe conocer las caracter�sticas de cada una,� por lo que dentro de la revisi�n se determin� que las especies� m�s utilizadas son las macr�fitas acu�ticas debido a la gran capacidad de remoci�n de contaminantes que poseen, en donde se evidenci� la eficacia de estas especies en la disminuci�n de la carga bacteriana, metales pesados, demanda bioqu�mica de ox�geno, solidos suspendidos totales, nitritos, nitratos entre otros, por lo tanto a trav�s de estos tratamientos de purificaci�n de agua, este recurso puede ser reutilizado en otras actividades. Sin embargo, para la implementaci�n de estos sistemas de biopurificaci�n de agua es indispensable conocer los contaminantes presentes en la zona y las caracter�sticas especificas de las especies vegetales nativas para realizar la selecci�n de especies y colocaci�n adecuada de las mismas. Es fundamental el desarrollo de nuevas investigaciones y tecnolog�as enfocadas en la recuperaci�n y conservaci�n de los recursos h�dricos mediante t�cnicas o alternativas naturales y de bajo costo en el mantenimiento de estas, fortaleciendo el equilibrio natural del ambiente y la protecci�n de los recursos naturales.

Palabras Clave: Biopurificadores; Biofiltros; Recurso H�drico; Vegetaci�n; Humedales.

 

Abstract

The use of biopurifying plant species represents a truly effective and beneficial alternative for the removal and elimination of contaminants present in the water, which are the result of anthropic activities developed by large industries worldwide, for which new options have been seen. of natural origin to counteract climate change that is a consequence of the overexploitation of natural resources. Therefore, the present investigation had as objective the collection of information through the development of the bibliographic review about the vegetation that works as a biopurifier of residual or contaminated water, within which studies and investigations carried out by several authors have been compiled that show the great importance of the use and establishment of biofilters through plant species of which the characteristics of each one must be known, for which reason within the review it was determined that the most used species are aquatic macrophytes due to the great capacity of removal of contaminants that they possess, where the effectiveness of these species in the reduction of the bacterial load, heavy metals, biochemical oxygen demand, total suspended solids, nitrites, nitrates among others was evidenced, therefore through these purification treatments of water, this resource can be reused in other activities. However, for the implementation of these water biopurification systems it is essential to know the contaminants present in the area and the specific characteristics of the native plant species to carry out the selection of species and their proper placement. It is essential to develop new research and technologies focused on the recovery and conservation of water resources through natural and low-cost techniques or alternatives in their maintenance, strengthening the natural balance of the environment and the protection of natural resources.

Keywords: Biopurifiers; biofilters; Hidric resource; Vegetation; wetlands.

 

Resumo

A utiliza��o de esp�cies vegetais biopurificadoras representa uma alternativa verdadeiramente eficaz e ben�fica para a remo��o e elimina��o dos contaminantes presentes na �gua, resultantes das atividades antr�picas desenvolvidas por grandes ind�strias em todo o mundo, para as quais t�m sido vistas novas op��es. combater a mudan�a clim�tica que � uma consequ�ncia da superexplora��o dos recursos naturais. Portanto, a presente investiga��o teve como objetivo a coleta de informa��es atrav�s do desenvolvimento da revis�o bibliogr�fica sobre a vegeta��o que funciona como biopurificadora de �guas residuais ou contaminadas, dentro da qual foram compilados estudos e investiga��es realizados por v�rios autores que mostram o grande import�ncia do uso e estabelecimento de biofiltros atrav�s de esp�cies vegetais das quais as caracter�sticas de cada uma devem ser conhecidas, raz�o pela qual dentro da revis�o foi determinado que as esp�cies mais utilizadas s�o macr�fitas aqu�ticas devido � grande capacidade de remo��o de contaminantes que eles possuem, onde foi evidenciada a efic�cia destas esp�cies na redu��o da carga bacteriana, metais pesados, demanda bioqu�mica de oxig�nio, s�lidos totais em suspens�o, nitritos, nitratos entre outros, pois atrav�s destes tratamentos de purifica��o de �gua, este recurso pode ser reaproveitado em outras Atividades. No entanto, para a implanta��o desses sistemas de biopurifica��o de �gua � fundamental conhecer os contaminantes presentes na �rea e as caracter�sticas espec�ficas das esp�cies vegetais nativas para realizar a sele��o das esp�cies e sua correta coloca��o. � fundamental o desenvolvimento de novas pesquisas e tecnologias voltadas para a recupera��o e conserva��o dos recursos h�dricos por meio de t�cnicas ou alternativas naturais e de baixo custo em sua manuten��o, fortalecendo o equil�brio natural do meio ambiente e a prote��o dos recursos naturais.

Palavras-chave: Biopurificadores; biofiltros; Recurso h�drico; Vegeta��o; zonas �midas.

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Introducci�n

La contaminaci�n y el deterioro de las aguas dulces deriva en un problema bastantemente conocido por �su gravedad por lo que los sistemas tradicionales de depuraci�n de aguas residuales permite el tratamiento de caudales elevados pero el costo de inversi�n y mantenimiento resulta alto, es asi que se ha determinado alternativas como el desarrollo de sistemas naturales de tratamiento de agua con el uso de especies vegetales acu�ticas que reducen el costo de mantenimiento de los mismos (Martin, 1989).

Alrededor del mundo los recursos h�dricos se han ido agotando debido a las actividades antr�picas, sin embargo, en la �ltima d�cada la sociedad se ha concientizado acerca de la falta de gesti�n en la protecci�n del agua, se ha evidenciado que las pr�cticas adecuadas no reciben la atenci�n necesaria por parte de los gobiernos estatales. El avance de las actividades humanas como el crecimiento urban�stico, el nivel de vida, uso y aprovechamiento del agua, e indudablemente el incremento de la contaminaci�n ha desencadenado el cambio clim�tico, el desarrollo econ�mico de los pa�ses se ha visto en descenso debido al uso insostenible de los recursos h�dricos primordialmente por la mala calidad del agua, que afecta principalmente la salud de la poblaci�n y repercute en su calidad de vida. La contaminaci�n provoca el deterioro de los recursos h�dricos y, por ende, de sus ecosistemas acu�ticos, en donde se observa como principales contaminantes a la materia org�nica y organismos pat�genos que est�n presentes en aguas residuales, fertilizantes y pesticidas originados por las actividades agr�colas del sector (Mamani, 1991).

 

La recarga y flujo del recurso h�drico es un importante servicio ambiental que ofrecen los diferentes ecosistemas, sin embargo, el buen funcionamiento de este depende en gran parte del impacto que conllevan las actividades humanas que se realizan en la zona por ser superficies fr�giles; para ello resulta indispensable poseer conocimiento sobre la diversidad de la cobertura vegetal que permita establecer los diferentes cambios que sufren los recursos h�dricos a lo largo de su recorrido y el manejo adecuado que requieren (Barrantes & M�ndez, 2016). De acuerdo con las previsiones de los organismos internacionales sobre el cambio clim�tico, la disponibilidad de agua es el limitante principal en la producci�n agropecuaria, lo cual incrementar� en los pr�ximos a�os, por lo cual el uso eficiente de los recursos h�dricos debe ser un aspecto primordial en el establecimiento de pol�ticas p�blicas, dentro de este contexto es esencial considerar el uso eficiente que las plantas realizan con el agua (Medrano, 2007). De acuerdo a Mart�nez et al., (2021) se debe seguir investigando acerca de la capacidad de remoci�n que tienen las especies vegetales ante los contaminantes, debido a que esta informaci�n aporta al desarrollo de fitotecnolog�as.

Ecuador es un pa�s muy rico en recursos h�dricos, sin embargo, la interacci�n entre el hombre con el ambiente produce problemas en cuanto a la contaminaci�n del suelo, aire, agua, adem�s de las p�rdidas de flora y fauna, por lo que el reconocimiento del agua como un derecho humano fundamental y como sujeto de derechos, constituye un enorme paso para precautelar la seguridad h�drica, garantizando en la poblaci�n el ejercicio de los derechos hacia el alcance de una vida digna y la estabilidad de los ciclos naturales del agua. Sin embargo en el pa�s a�n se analiza a este recurso h�drico en cuanto a aspectos de calidad, cantidad y repartici�n, considerando la mayor debilidad �en su calidad, que resulta afectada �por actividades y uso de contaminantes, que reflejan la ausencia de pol�ticas p�blicas adecuadas que muestran un complicado entorno social, econ�mico y ambiental, que obstaculiza el buen vivir de la poblaci�n (Guanoquiza y Ant�nez, 2019).

Como es mencionado por Fern�ndez Cirelli, (2017) el agua constituye un recurso esencial para la vida y para el desarrollo de las sociedades ya que posee propiedades �nicas, siendo vital que los muestreos y mediciones qu�micas del mismo sean de calidad para obtener informaci�n correcta. Por otra parte Ruiz Arango, (2004) menciona que la falta de disponibilidad de agua id�nea para consumo humano genera la necesidad de crear proyectos con enfoque innovador como es el caso de la biofiltraci�n que es una opci�n de tratamiento del agua eficiente y de bajo costo. De igual forma Maroneze et al., (2014) ratifica que el uso de biofiltros para tratar aguas residuales de �ndole dom�sticas es un m�todo viable, por tener bajo costo, ser f�cil de operar y posee una muy buena capacidad de eliminaci�n de contaminantes.

Los bosques montanos proveen varios servicios ambientales como son: abastecimiento del recurso h�drico, protecci�n del suelo, almacenamiento de carbono, producci�n de ox�geno, protecci�n de la biodiversidad, mantenimiento de los aspectos �tnico-culturales, entre otros, siendo asi que al da�ar cualquiera de estos bienes y servicios que otorga la naturaleza, se pone en riesgo el abastecimiento adecuado de todos estos recursos a futuro, debido a esto surge la necesidad de establecer medidas de protecci�n y manejo adecuado de los recursos (MATTE., 2015). �Tanto asi que el tratamiento que se realiza a las aguas residuales constituye un factor indispensable para la disponibilidad de agua en cuanto a cantidad y calidad adecuados, lo cual mejora el ambiente, la salud y la calidad de vida.

Gradualmente en Ecuador se est�n implementando proyectos enfocados en el tratamiento de aguas residuales a trav�s del establecimiento de humedales artificiales que utilizan especies vegetales (Duchicela & Toledo, 2014). Como se�ala Mendoza, (2021) la utilizaci�n de biofiltros es una alternativa prometedora para la desinfecci�n tanto f�sica como qu�mica de las aguas residuales, en donde la ausencia de informaci�n y concientizaci�n en la poblaci�n impide el enfoque de la atenci�n a la importancia de estos tratamientos sobre los recursos h�dricos, ya que se enfocan �nicamente en la productividad y en los ingresos econ�micos, incluso se tienen conocimientos equivocados sobre los sistemas existentes y los que utilizan actualmente, esto genera una falta de atenci�n y preocupaci�n con el ambiente.

En la provincia de Chimborazo existe gran vulnerabilidad de los recursos naturales como agua suelo, aire, flora y fauna; en donde la flora est� representada por p�ramo, bosques nublados, arbustales secos y h�medos, que se encuentran gravemente degradados y fragmentados, lo cual se relaciona con la destrucci�n del h�bitat natural de la fauna que desencadena la p�rdida de especies end�micas a trav�s de los a�os, de igual forma existen graves problemas en cuanto al agua, suelo y aire debido a la contaminaci�n que presentan por el uso excesivo de pesticidas en actividades agropecuarias, en las cuales se evidencia �tambi�n el gran consumo de agua, uso urbano y la generaci�n de energ�a el�ctrica, se ha incrementado a la par con el aumento poblacional; esta problem�tica se desarrolla con la contaminaci�n de vertidos l�quidos, lo cual ha degradado los r�os, lagunas y vertientes; el suelo ha sido sobreexplotado en las �reas agr�colas dej�ndolo est�ril, sin capa arable y, en algunos sectores erosionados, mientras que las �reas naturales se han degradado por el avance de la frontera agr�cola y urbana. El aire que respiramos se ha modificado en su composici�n, principalmente, por la quema de combustibles f�siles y el uso excesivo de plaguicidas; este componente no se ha estudiado a fondo, pero el aumento de gases de efecto invernadero y de part�culas ha degradado este recurso (PDYOT, 2015).

La b�squeda de informaci�n �acerca de las especies vegetales que funcionan como biopurificadoras del agua es fundamental para conocer y establecer la utilidad, importancia� y beneficios que generan en la calidad de los recursos h�dricos. Adem�s de ser una alternativa natural para contrarrestar la contaminaci�n de las vertientes a nivel global, por lo que la presente investigaci�n suministra informaci�n relevante sobre los estudios e investigaciones que se han desarrollado sobre la eficacia en la utilizaci�n de especies vegetales como biopurificadores de agua.

 

Metodolog�a

a.     M�todos

Para el desarrollo de la presente revisi�n bibliogr�fica se realiz� la b�squeda de informaci�n en las siguientes bases de datos: �Scopus, Redalyc, Dialnet, Scielo y Google Schoolar, adem�s se utiliz� como ruta de b�squeda inicial, palabras clave como: vegetaci�n, biofiltros, biopurificadores, biorremediaci�n, fitorremediaci�n, cobertura, ambiente, agua. Luego de obtener informaci�n de las diferentes bases de datos compuestas por revistas, libros, art�culos y dem�s documentos de investigaci�n a nivel nacional e internacional, se seleccion� la informaci�n m�s relevante e importante actualmente. Posteriormente se agrup� la informaci�n para descartar datos repetitivos y poder interpretar los textos lo cual permiti� analizar de manera correcta los datos.

Dentro de la b�squeda de informaci�n se seleccionaron trabajos realizados por diferentes autores que recopilan informaci�n sobre la importancia y eficacia del uso de especies vegetales biopurificadoras de agua, considerados como biofiltros. Los art�culos escogidos fueron agrupados en tres secciones conforme a la tem�tica y contenido existente: en la primera secci�n se desarroll� y recopil� datos importantes sobre la utilizaci�n de biopurificadores o biofiltros para descontaminar el agua. En la segunda secci�n se detalla informaci�n relevante sobre la selecci�n de especies vegetales para la implementaci�n de biopurificadores, y por �ltimo, en la tercera secci�n se recopilan varios art�culos y publicaciones basadas en la eficiencia de las especies vegetales utilizadas como biopurificadores del recurso h�drico en el cual se detalla cada una de las especies y los contaminantes que han eliminado a lo largo de cada estudio.

 

Resultados y discusi�n

Como es mencionado por Delgadillo L�pez et al., (2011) actualmente la problem�tica de la contaminaci�n de los recursos h�dricos requiere de tecnolog�as efectivas, amigables con el ambiente y que puedan ser aplicadas a gran escala, como es el caso de la fitorremediaci�n, en donde se ha visto que las plantas absorben, metabolizan y acumulan contaminantes de origen org�nico e inorg�nico; sin embargo, se necesita mayor informaci�n sobre las interacciones entre planta microorganismos rizosf�ricos. Por lo cual Quevedo, (2021) afirma que los grandes problemas de contaminaci�n por aguas residuales podr�an reducirse de forma significativa por medio de la implementaci�n de humedales artificiales edificados para biorremediaci�n del agua, esta es una t�cnica econ�mica y eficiente en la reducci�n de los contaminantes en aguas residuales que se presentan por actividades agropecuarias.

Por otra parte en la investigaci�n realizada por CELIS et al., (2005) sobre las aplicaciones de la depuraci�n de aguas residuales a trav�s de la utilizaci�n de plantas acu�ticas se analiz� los procesos y aplicaciones de los sistemas de depuraci�n de aguas de �ndole residual, y la importancia que estos tienen en el campo industrial, minero y dom�stico, en el mismo se empez� por descripciones de los sistemas resaltando la funci�n que cumplen la especies vegetales en la reducci�n de contaminaci�n. Es asi que Batista et al., (2013) manifiesta que los biofiltros proporcionan hasta un 46% de remoci�n de s�lidos en suspensi�n y totales en agua residuales dom�sticas, adem�s menciona que es una t�cnica que minimiza la contaminaci�n y el agua resultante puede ser utilizada en la agricultura.

En el estudio realizado por Heredia Moyano et al., (2020) se construyeron humedales artificiales para� remoci�n de contaminantes de hidrocarburos, en los cuales se utilizaron como biopurificadores� diferentes tipos de pastos, en donde los pastos arvense y alem�n removieron el 50% de TPH, el pasto elefante disminuy� significativamente la DQO en un 98,77% y el pasto chileno redujo en un 33,33% coliformes totales y 50% fecales. Por lo tanto, resulta ser muy provechoso realizar ensayos con humedales incorporando especies vegetales debido a la eficiencia de remoci�n que presenta.

 

Utilizaci�n de biopurificadores o biofiltros para descontaminar el agua

Como manifiesta Jhan Farling, (2017) un sistema de biofiltros es una t�cnica elaborada por el hombre, que se asemeja en sus funciones y etapas a una planta de tratamiento de aguas residuales. Por lo que Pulluquinga Reyes, (2013) considera que es fundamental profundizar sobre biofiltros ya que se podr� generar una alternativa innovadora ambiental con la cual se disminuir� la contaminaci�n, siendo una t�cnica de f�cil acceso por estar distribuida en la naturaleza y puede ser aplicable para las industrias en pro del ambiente. De acuerdo con Viteri, (2014) en su estudio para generar agua de riego a partir de las aguas residuales determina que el tratamiento de humedales artificiales retienen los contaminantes de forma que reduce y mantiene las concentraciones dentro de los valores adecuados para la utilizaci�n del recurso h�drico en riego de acuerdo con lo que dicta la Norma TULSMA. Adem�s, se�ala que el buen funcionamiento del biofiltro depender� del dise�o con materiales de construcci�n resistente, lo cual es ratificado por Duchicela y Toledo, (2014) al manifestar que el modelo del dise�o del biofiltro es muy importante y deber� ser con materiales resistentes para obtener mejores resultados en la implementaci�n de las especies vegetales que vayan a ser utilizadas.

La biofiltraci�n compone una tecnolog�a segura y eficaz, ante la problem�tica ambiental por la que est� atravesando el mundo, en el cual los bajos costos de inversi�n, mantenimiento y la sencillez de operaci�n, hacen de esta nueva tecnolog�a una alternativa realmente interesante en el tratamiento de aguas residuales producidas por la contaminaci�n de comunidades e industrias, por lo cual este mecanismo debe ser adoptado por cada regi�n mediante la identificaci�n de los materiales aut�ctonos con los que cuenta, para lograr un desarrollo sustentable (Garz�n Z��iga et al., 2012).

Los humedales artificiales muestran una eficiencia de remoci�n de la Demanda biol�gica de ox�geno (DBO) en 53,1 %, demanda qu�mica de ox�geno (DQO) en 36,6 % y Solidos suspendidos totales (SST) en 75,7%, con la aplicaci�n de estos sistemas se evidencia cambios en la coloraci�n del agua mejorando su calidad. Adem�s se ha evidenciado que el costo beneficio es positivo desde el primer a�o de ejecuci�n haciendo de esta una t�cnica factible, que genera grandes beneficios socioecon�micos a la poblaci�n, asi como en el campo ambiental se observan impactos positivos en cuanto al cambio de la calidad de agua tanto superficial como subterr�nea, reducci�n de los contaminantes del suelo y �emisiones de gases de efecto invernadero (Granados G�mez, 2018).

Selecci�n de especies vegetales

En la implementaci�n de biofiltros es fundamental la selecci�n de las especies vegetales adecuadas para el sitio de estudio, por lo que TAPIA y VILLAVICENCIO, (2007) se�alan que la selecci�n de especies que funcionar�n como biopurificadores del recurso h�drico depender� de la identificaci�n y determinaci�n de los principales contaminantes presentes en el �rea como resultado de la erosi�n, arrastre de sedimentos, uso de fertilizantes y plaguicidas, mencionan que es posible utilizar� pastos, arbustos y �rboles como estratos vegetales para generar agua de mejor calidad, adem�s es fundamental conocer las caracter�sticas de comportamiento y grado de adaptaci�n que las especies poseen, lo cual se utiliza como gu�a para el proceso de selecci�n. Es as� que Duchicela y Toledo, (2014) establecen que los elementos en la selecci�n de especies vegetales son la igualdad en cuanto a las caracter�sticas anat�micas que posea cada una.

Es asi que Viteri, (2014) en su trabajo sobre combinaci�n biol�gica de especies vegetales en humedales como biofiltros para descontaminar las aguas residuales de una planta de tratamiento se utiliz� como m�todo de recolecci�n de datos la investigaci�n bibliogr�fica y en campo en donde se trabaj� sobre realidades de hecho y la caracterizaci�n adecuada de los elementos presentes, obteniendo alternativas para mejorar el uso de las aguas servidas que son un problema ambiental, menciona adem�s que el uso de especies vegetales como biofiltros es fundamental para mejorar la calidad de agua, se�ala que en la construcci�n de humedales se debe tener en cuenta la sucesi�n de los mismos ya que en conjunto se complementan obteniendo de esta forma mejores resultados, tambi�n manifiesta que en plantas acu�ticas se deber� tener en cuenta sistemas de impermeabilizaci�n alternativos, en los cuales se puede utilizar compactaci�n de suelos.

Por otra parte Uvillus et al., (2017) se�ala que la remediaci�n deber� realizarse a trav�s de vegetaci�n en riberas y humedales ya que es la opci�n m�s viable, econ�mica y ambiental, en el cual los planes de biorremediaci�n con plantas acu�ticas aut�ctonas es la mejor opci�n.

 

Eficiencia de las especies vegetales en la biopurificaci�n del recurso h�drico

En el transcurso de la investigaci�n se obtuvo informaci�n relevante en la provincia de Chimborazo espec�ficamente en las comunidades de la parroquia de Pun�n, en donde los habitantes utilizaban las aguas grises para el riego de sus terrenos, sin tener en cuenta el da�o que ese tipo de agua desencadenar�a en la mala producci�n y calidad del cultivo, adem�s de da�ar las propiedades del suelo haci�ndolo inf�rtil por esta raz�n se implement� la iniciativa de realizar tratamientos previos a las aguas grises a trav�s de la construcci�n de biofiltros con la utilizaci�n de especies propias del sitio como totora (Scirpus californicus) y achira (Canna edulis) (Duchicela & Toledo, 2014). En el estudio se determin� que la especie con mayor capacidad de remoci�n de contaminantes a nivel de laboratorio fue la Achira en un 8.5 %, con respecto a la totora que obtuvo el 3,2%, sin embargo de acuerdo al an�lisis estad�stico realizado a trav�s de la prueba t-student, se obtuvo un 0,486 y 0,316 en laboratorio por lo que no se evidencian diferencias significativas, entendi�ndose que ambas especies poseen caracter�sticas similares de remoci�n de contaminantes del agua, mostrando de esta manera que el uso de especies vegetales es fundamental para el mejoramiento de la calidad de los recursos h�dricos, y que al combinar varias especies vegetales los resultados son mejores.

Lo cual es ratificado por Guerra Sandoval, (2018) al se�alar que debido a la problem�tica actual de la exagerada utilizaci�n de los recursos h�dricos por parte de las industrias para la transformaci�n de materias primas, en donde resulta ser el agua el principal elemento contaminado por la descarga de residuos plantea realizar la depuraci�n del l�quido por medio de humedales artificiales con el uso de la especie vegetal Totora (Schoenoplectus californicus) que posee buenos resultados en la eliminaci�n de contaminantes y un bajo costo.

Casta�eda y Orozco, (2022) se�alan que en la ciudad de Riobamba perteneciente a la provincia de Chimborazo se dise�� la propuesta de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la empresa El Arriero B&C, debido a la generaci�n y descarga de aguas residuales sin ning�n tipo de tratamiento lo cual incumple con las normativas ambientales establecidas por la ley, que a trav�s de an�lisis qu�micos, f�sicos y microbiol�gicos del agua realizados en laboratorio se obtuvo valores altos de S�lidos Suspendidos, Demanda Qu�mica de Ox�geno (DQO), Demanda Bioqu�mica de Ox�geno (DBO5), Nitratos, Fosfatos; por lo que se seleccion� un sistema de tratamiento de agua a trav�s de un filtro verde de tipo arb�reo utilizando eucalipto de forma que permita la reducci�n de contaminantes por medio de la eliminaci�n de materia org�nica lo cual se evidenci� en la disminuci�n de DQO, DBO5, S�lidos suspendidos, Nitratos, Fosfatos y se ajustaron los valores requeridos por la norma citada en el TULSMA de esta forma se estableci� �que el tratamiento con un filtro verde fue el id�neo para conseguir descargar el agua tratada al cuerpo de agua dulce sin ning�n problema, evidenciando la disminuci�n de la contaminaci�n.

Por otra parte en el estudio realizado por Abreu et al., (2021) se compar� la eficiencia de las plantas macr�fitas mediante par�metros f�sicos, en el cual se pudo observar que la especie Eichhornia crassipes mostr� una eficiencia significativa en la remoci�n de S�lidos Suspendidos Totales (SST), mostrando a esta especie como una buena t�cnica para el tratamiento de aguas residuales. Adem�s Tovar, (2020) se�ala que la combinaci�n de la especie macrofita lechugu�n con materiales filtrantes ayuda a en la disminuci�n de contaminantes, ya que el uso de los lechuguines como biofiltros reduce el contenido de nitratos y nitritos en el agua residual.�

De acuerdo con Jaramillo y Flores, (2012) las macr�fitas acu�ticas presentan el 29,5% de eficiencia de remoci�n de sedimentos, dentro de lo cual la especie Jacinto de agua (Eichornia crassipes) obtuvo el mayor porcentaje de absorci�n y resistencia a la concentraci�n de mercurio expuesta, por lo que la utilizaci�n de biopurificadores vegetales brinda una alternativa natural a los m�todos tradicionales de desintoxicaci�n de metales pesados, de igual forma se comprob� que estas especies trabajan muy bien separadas o en grupos. Como es mencionado por MERA, (2016) las especies de macr�fitas como� Eichhornia crassipes y Lemna spp combinadas muestran eficacia en la fitorremediaci�n de un medio contaminado con Plomo, por lo tanto, recomienda el uso de estos tratamientos biol�gicos para la� recuperaci�n de aguas residuales industriales no solo por presentar un buen potencial de descontaminaci�n sino tambi�n por el bajos costo en su mantenimiento. De igual forma� Le�n et al., (2018) asegura que estas especies vegetales fueron eficientes en la eliminaci�n de Escherichia coli y coliformes totales en aguas servidas, disminuyendo la carga bacteriana quedando por debajo de los l�mites m�ximos permisibles para agua potable y de uso agr�cola. Dentro del estudio hay que destacar que los helechos acu�ticos A. caroliniana y S. auriculata fueron las especies m�s eficientes al remover el 100% de las bacterias.

En otros estudios realizados por Sarango y S�nchez, (2016) se�alan que tanto la especie Eichhornia crassipes como Lemna minor se pueden utilizar individualmente como excelentes alternativas complementarias en el tratamiento de aguas residuales. Asi mismo Guevara y Ramirez, (2015) manifiestan que con las distintas caracter�sticas de Eichhornia crassipes es posible su uso en fitorremediaci�n, puesto que realizan una depuraci�n y acumulaci�n de los metales pesados presentes en las fuentes de agua, �sin embargo se�ala que es recomendable utilizar esta especie solo en humedales artificiales debido a que se puede controlar su forma de reproducci�n y evitar la propagaci�n excesiva del mismo.

En la investigaci�n realizada por Nu�ez et al., (2019) se evalu� la eficiencia de un sistema de fitorremediaci�n utilizando las especies palustre (Zantedeschia aethiopica) y flotante (Eichhornia crassipes) para tratar aguas residuales dom�sticas en donde se alcanz� un 70% de eficiencia ante la eliminaci�n de los contaminantes en el agua. Por otro lado MOROCHO y MOROCHO, (2016) se�alan que la especie� Eichhornia crassipes (lechugu�n) es la m�s id�nea para el establecimiento de un humedal artificial puesto que es de gran ayuda para el medio ambiente ya que a trav�s de este, permite instaurar los par�metros aceptados para el agua dulce.

En el estudio realizado por VARGAS PARRE�O, (2020) se presenta la lenteja de agua (Lemna minor) que se�ala que es una especie que ayuda considerablemente en la disminuci�n del cromo Hexavalente y recomienda el uso de esta planta para el tratamiento de aguas residuales que no representa gastos muy elevados y presenta beneficios en favor al ambiente, ya que a trav�s de sus tejidos atrapa al cromo.

BASILIO Y VEGA, (2021) manifiestan que la implementaci�n de un biofiltro con algarrobo (Prosopis pallida) y tabach�n (Caesalpina pulcherrima) permite el tratamiento eficaz de las aguas residuales, adem�s el uso de papiro (Cyperus papyrus) y Jacinto de agua (Eichhornia crassipes) colocado en humedales artificiales ayuda en la remoci�n considerable de contaminantes, debido a que en los humedales se degrada gran cantidad de materia que no es removida dentro del biofiltro, obteniendo de esta forma un conveniente tratamiento de las aguas grises dom�sticas con lo que mejora su calidad y puede ser reutilizada. Por lo tanto, ratifica que el dise�o combinado de un humedal artificial con un biofiltro es realmente factible para sitios donde no cuentan con saneamiento adecuado.

En el estudio realizado por Torres Andrade, (2014) se utiliz� las especies de palma y balsa como biofiltros pero resultaron ser incapaces de remover el color de las fuentes de agua contaminadas, sin embargo la utilizaci�n de la balsa posterior a un tratamiento de oxidaci�n mostr� eficiencia en la remoci�n de materia org�nica lo cual disminuy� la demanda bioqu�mica de ox�geno (DBO), algo que no se logr� con la palma. En cambio Pulluquinga Reyes, (2013) en su estudio utiliz� el simbionte Helecho acu�tico (Azolla sp) como biofiltro de aguas contaminadas donde comprob� que ayuda en la depuraci�n con un intercambio de gases con la atm�sfera, fijando nitr�geno y con ello disminuye los contaminantes del agua.

En el puerto pesquero de Paita, se presenta contaminaci�n por metales pesados a causa de la industria del sector pesquero por lo que G�mez et al., (2022) realizaron un estudio con el objeto de determinar la eficacia de la fitorremediaci�n mediante el uso de macr�fitos de agua contaminada por plomo, �en donde se utiliz� la especie Eichhornia crassipes (Jacinto de agua) resultando ser eficiente para el equilibrio de los est�ndares de calidad ambiental; pero su eficiencia en la reducci�n de plomo en agua de mar fue baja. Por otro lado ALBI�O QUITIAQUEZ, (2018) ratifica que el uso de la especie Jacinto de agua en fitorremediaci�n es una alternativa eficaz en la remoci�n de productos farmacol�gicos presentes en aguas contaminadas puesto que en comparaci�n con otros m�todos tradicionales de depuraci�n de aguas resulta m�s econ�mico por la inversi�n y posee menor tiempo de respuesta con estas plantas.

En otras investigaciones realizadas por Angulo Granados et al., (2018) se manifiesta la eficacia de un ecosistema de manglar como purificador en donde comprobando �que tiene influencia como biopurificador del agua destacando que con el manglar el recurso h�drico entra en los l�mites permisibles al eliminar los contaminantes.� De igual en el estudio desarrollo por (JODI et al., 2012) se menciona que las plantas son capaces de actuar como coagulantes de agua, mostrando a la especie Moringa oleifera con la mayor capacidad de coagulante, seguido por el Habiscuss sabdariffa, sin embargo, resalta que se deber�a investigar m�s al fondo a los organismos causantes de enfermedades, para establecer las especies que en verdad se pueden utilizar para contrarrestar la contaminaci�n de las fuentes de agua.

Las macr�fitas han mostrado ser especies eficientes para la remediaci�n de aguas con contenidos de sustancias nocivas como ars�nico, zinc, cadmio, cobre, plomo, cromo, y mercurio, la importancia de este tipo de plantas radica en la capacidad de ser utilizados en n�cleos rurales por el bajo consumo de energ�a y la f�cil operaci�n de los sistemas de tratamiento. En la revisi�n literaria se ha observado el amplio campo de aplicaci�n que poseen las macr�fitas flotantes a manera de sistemas naturales para el tratamiento de aguas contaminadas mostrando alta eficiencia de remoci�n en aguas residuales, los criterios para el establecimiento de los sistemas de tratamiento con estas especies depende del modelo que vaya a ser empleado; los cuales pueden ser sistemas con especies flotantes; filtro de macr�fitas en flotaci�n; o �humedales de tratamiento flotante con macr�fitas emergentes. Adem�s cabe mencionar que se deben llevar a cabo retiros peri�dicos de las plantas para lograr la optimizaci�n de la eficiencia de las mismas (MARTELO & LARA, 2012).

 

Conclusiones

Para el establecimiento de los biopurificadores de agua se debe tener en cuenta la selecci�n de especies que depender� de la determinaci�n de los principales contaminantes presentes en las zonas de estudio, adem�s es fundamental seleccionar la vegetaci�n nativa de las cuales se deber� conocer las caracter�sticas de comportamiento y adaptabilidad que posee cada especie.

A trav�s de la investigaci�n se puede concluir que las especies vegetales mas utilizadas para la implementaci�n de biofiltros o biopurificadores de agua son las macr�fitas acu�ticas debido a la eficiencia significativa que muestran a la hora de remover los contaminantes presentes en las fuentes de agua, lo cual a sido ratificado en varios estudios desarrollados, dentro de los cuales se comprob� que las especies son igualmente eficaces estando separadas o juntas, sin embargo tienen un mayor porcentaje de eficacia al conformar grupos de estas especies.

La utilizaci�n de especies vegetales como biopurificadores del recurso h�drico resulta ser una alternativa natural por ser amigable con el ambiente, econ�mica debido al bajo costo en el mantenimiento y realmente eficaz en la remoci�n de contaminantes presentes en las aguas residuales de origen agropecuario y dom�stico, dentro de lo cual de acuerdo con la investigaci�n realizada, se pudo evidenciar la disminuci�n de la carga bacteriana, metales pesados, demanda bioqu�mica de ox�geno, solidos suspendidos totales, nitritos, nitratos entre otros, a trav�s de lo cual el agua logra entrar en los limites permisibles para ser utilizada en otras actividades.

Se puede concluir que en la provincia de Chimborazo no existe mayor informaci�n acerca del establecimiento de biopurificadores del recurso h�drico basado en la utilizaci�n de especies vegetales, por lo que es indispensable realizar investigaciones acerca de los beneficios y las caracter�sticas que poseen las plantas nativas como purificadoras de agua, dando alternativas innovadoras y naturales para la descontaminaci�n de los recursos h�dricos.

 

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