Humedales depuradores como alternativa eficiente a la crisis hídrica: ¿De qué se trata el proyecto?

Debido a la crisis climática, la zona sur de Chile tiene un déficit hídrico que fluctúa en una disminución del 20 a 30% de las precipitaciones, lo que ha generado el avance progresivo de la desertificación. Por otro lado, en los sectores rurales y periurbanos se suma la dificultad de la gestión de aguas residuales, originando posibles fuentes de contaminación. Este difícil escenario hídrico contribuye, entre otros, al aumento de la pobreza rural, la desigualdad de oportunidades debido a la disminución del desarrollo agrícola y por ende a un bajo desarrollo local.

La recuperación de aguas residuales tratadas se considera una opción viable para reducir el déficit hídrico agrícola y nacional, especialmente en condiciones climáticas de tipo mediterráneo y árido (60% de la superficie de Chile continental), como es el caso de nuestro país.

En este contexto desde el Centro de Humedales Río Cruces de la Universidad Austral de Chile, invita a un grupo de investigadores interdisciplinarios de diversas instituciones representadas a lo largo del territorio nacional para desarrollar una propuesta innovadora de investigación aplicada cuyo objetivo principal es acelerar la investigación y los conocimientos existentes para comprender el potencial de la reutilización de las aguas residuales, principalmente en la agricultura y la protección de los ecosistemas acuáticos, tratadas mediante la implementación de soluciones basadas en la naturaleza (SBN) mediante humedales depuradores. Estos humedales depuradores utilizan las propiedades que poseen las plantas que crecen en ellos como un filtro natural para depurar aguas contaminadas (aguas grises: provenientes de lavadoras, lavaplatos y aguas negras: proveniente principalmente de baños). Estos sistemas consiguen bajar la cantidad y concentración de contaminantes característicos de estas aguas residuales (metales, nutrientes, etc.) y les da el potencial de poder reutilizarlas por ejemplo para riego.  

Los objetivos específicos propuestos, surgen a partir del modelo conceptual propuesto, donde se integran dimensiones de análisis a partir de la eco-ingeniería, la calidad del agua a partir del análisis químico, las condiciones meteorológicas y la dimensión social y económica de impacto al bienestar de las comunidades. 

De esta manera es que se propone analizar unidades experimentales basadas en humedales depuradores instalados en tres macrozonas diferentes, y luego evaluar el comportamiento de los efluentes reutilizados como agua de riego de parcelas experimentales, evaluando su impacto en la agricultura rural y en los ecosistemas acuáticos. Se considera indispensable incorporar este tipo de soluciones basadas en la naturaleza, en los mecanismos de evaluación social utilizados en la inversión pública, por lo que se propone durante la ejecución, desarrollar una propuesta metodológica que permita que los humedales depuradores sean considerados. 

Por otra parte, se aspira a fortalecer las redes existentes de investigadores y actores relevantes en torno al agua, organizando y participando en diversas actividades a nivel nacional e internacional; y desarrollar soportes de comunicación y difusión considerando la diversidad de usuarios y lenguajes disponibles, compartiendo la experiencia, procesos y resultados, como también la formación de ciudadanos conscientes y activos para la construcción de un planeta mejor para todos.

Ignacio Rodríguez, director del proyecto, Universidad Austral de Chile

Médico Veterinario de la Universidad de Chile, magíster en Recursos Hídricos de la Universidad Austral de Chile y Ph.D. en Estudios Interdisciplinarios (Ecotoxicología, Ciencias del Suelo y del Agua) de la Universidad de Florida, EE.UU. Actualmente se desempeña como director ejecutivo del Centro de Humedales Río Cruces de la UACh; y lidera el equipo multidisciplinario de este proyecto como director principal. 

Claudio Bravo, director alterno, Universidad Austral de Chile

Químico Marino mención Manejo Ambiental y Doctor en Filosofía de la Universidad de Wales. Actualmente se desempeña como académico e investigador de la Facultad de Ciencias de la UACh. En el marco del proyecto ANID, además de ser director alterno, está encargado de velar por todos los análisis químicos que se están haciendo en las muestras tomadas en los humedales de Valdivia (metales y contaminantes emergentes); de la supervisión de los alumnos tesistas que están trabajando en los temas del proyecto; y de la coordinación del análisis de ciertos contaminantes emergentes en los otros humedales del proyecto en el laboratorio a cargo. 

Ismael Leonardo Vera, investigador principal Universidad Católica del Maule

Ingeniero Civil, Magíster en Hidrosistemas y Doctor en Ciencias Ambientales. Posee una experiencia de 18 años trabajando con temas hídricos y ambientales en diferentes países, en áreas de docencia, consultoría, innovación e investigación. Sus esfuerzos de investigación han estado vinculados a temas ambientales en general, aunque se ha enfocado más en el manejo de aguas residuales para el mejoramiento de su calidad, y específicamente trabajando con soluciones basadas en la naturaleza como los humedales construidos como alternativa de tratamiento, estudiando además la recuperación de recursos derivados de este proceso. Producto de su trabajo ha publicado 31 artículos científicos, 23 de ellos incluidos en la base de datos “Web of Science”, 35 contribuciones a congresos, 8 capítulos de libro, y participó como editor de la versión castellana del libro “Humedales para tratamiento”. En el proyecto ANID-Sequia participa como investigador principal liderando el equipo de eco-ingeniería encargado de la evaluación del desempeño de los diferentes humedales construidos que se monitorean en el proyecto. Actualmente se desempeña como Profesor Adjunto en la Universidad Católica del Maule.

Marisol Belmonte, investigador principal Universidad de Playa Ancha

Doctora en Ciencias Ambientales con mención en Sistemas Acuáticos Continentales de la UdeC, actualmente es académica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Playa Ancha y miembro del HUB AMBIENTAL UPLA, y Coordinadora (s) del Programa de Doctorado Interdisciplinario en Ciencias Ambientales. Su especialidad es el tratamiento biológico de aguas residuales, y en este caso el rol dentro del proyecto es el monitoreo y seguimiento del humedal depurador localizado en Colliguay, en cuanto a la eficiencia del tratamiento, la determinación de la calidad del agua tratada para su potencial uso en riego, así como el crecimiento de las plantas.

Carla Marchant, Universidad Austral de Chile

Doctora en Geografía por la Universidad de Innsruck/Austria, Magíster en Desarrollo Urbano y Geógrafa de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Académica e investigadora del Laboratorio de Estudios Territoriales de la UACh. Su línea de trabajo se enmarca en la geografía rural, sustentabilidad en áreas de montaña, agricultura familiar campesina, memoria biocultural y transformación de los espacios rurales en los Andes del Sur de Chile. Actualmente, es Directora del Nodo de Laboratorio Natural Andes del Sur de Chile.

Lorena Herrera, investigadora principal, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

IQUIQUE 

Escala: laboratorio 

Aguas: residuales (negras + grises) 

Plantas: Schoenplectus californicus y Zantedeschia aethiopica

Humedal subsuperficial de flujo vertical en un clima árido, ubicado en laboratorio CIDERH perteneciente a Universidad Arturo Prat. Las aguas residuales se obtienen de una planta de tratamiento de aguas residuales a gran escala (un tercio de la ciudad de Iquique). Las aguas residuales se diluyen en un 30%, simulando un efluente del tratamiento primario (fosa séptica).

VALPARAÍSO 

Escala: piloto

Aguas: grises

Plantas: Typha angustifolia

Humedal subsuperficial de flujo vertical en clima mediterráneo, las aguas residuales provienen de una vivienda del sector rural de Colliguay comuna de Quilpué donde viven 4 personas aprox. El humedal tiene una superficie de 2 x 1 metro con 1 metro de profundidad. Luego de pasar por el humedal el agua tratada entra a estanque de cloración y a continuación otro que hace la función de declorar. Posteriormente es acumulada y está disponible para regar frutales.

CURICÓ

Clima: mediterráneo 

Escala piloto

Aguas servidas (negras + grises)

1. Humedal Vertical

Plantas: Zantedeschia aethiopica

Humedal subsuperficial de flujo vertical abastecido con aguas servidas provenientes de la planta de tratamiento de un servicio sanitario rural del sector rural La Obra, comuna de Curicó. 

Dimensiones 1 metros de superficie por 1 metro de profundidad. 

2. Humedal Horizontal

Humedal subsuperficial de flujo horizontal abastecido con aguas servidas provenientes de la planta de tratamiento de un servicio sanitario rural del sector rural La Obra, comuna de Curicó.  Dimensiones 1 x 2 metros de profundidad por 0,6 metros de profundidad.

– HD VERTICAL

– HD Horitzontal

TALCA

En proceso de implementación.

VALDIVIA

Clima: Húmedo templado/ templado lluvioso 

1. CEHUM 

Escala: real 

Agua servida (negra + gris)

Plantas Juncus procerus

Humedal subsuperficial vertical, abastecido con agua servida para un máximo de 175 entre visitantes y trabajadores. Dimensionamiento 18 metros cuadrados con forma de hoja por 1 metro de profundidad, esta agua es desinfectada y reingresada a los wc, estamos trabajando para utilizar esta agua en el riego del jardín etnobotánico.

2. Los Pellines

Escala: real 

Aguas grises

Plantas Juncus procerus

Humedal subsuperficial vertical, abastecido con aguas grises del centro demostrativo Carep. Dimensionado para 30 visitantes y trabajadores, tiene 6,25 metros cuadrados por 1 metro de profundidad. El agua que sale del humedal es desinfectada y utilizada para regar un huerto de frambuesas, murta, grosellas y zarzaparrilla. 

3. Cayumapu 

Escala: real 

Aguas grises

Plantas Juncus procerus 

Humedal subsuperficial horizontal, abastecido con aguas grises de una vivienda de 4 personas. Dimensiones 2 x 4 metros de superficie por 0,6 mt de profundidad. El agua que sale del humedal es infiltrada al suelo para no contaminar las napas de agua.