Evaluación de sistemas de lagunaje artificial para la fitodepuración de lixiviados procedentes de la horticultura intensiva

Abstract

En Almería, la mayoría de los cultivos hortícolas en sustrato son sistemas abiertos donde los lixiviados (drenaje del cultivo) producidos no son reutilizados, y suelen ser vertidos al medio ambiente. Esta solución de drenaje contiene altas concentraciones de NO3-, PO4 3- y K+ (Huett y col, 2005). Ante la creciente tendencia que existe en la horticultura almeriense por minimizar al máximo el impacto ambiental producido por su actividad, en todos sus niveles, se debe apostar por la reutilización y/o tratamiento de los lixiviados. De hecho, siguiendo la Directiva de Nitratos de 1991, se declaran Zonas Vulnerables a la Contaminación por Nitratos (NVZs) aquellas áreas con una concentración límite tanto para aguas superficiales como subterráneas de 50 mg L-1 (1mg L-1= 1ppm) de NO3-, resultando muchas zonas en Europa declaradas NVZ (CEE, 1991), donde se incluyen las zonas de producción hortícola protegida de la provincia de Almería. Por ende, los vertidos de lixiviados que proceden de los cultivos en sustrato no son compatibles con las reglas establecidas en esas NVZs, ya que generalmente contienen altas concentraciones de NO3-. Se ha hecho uso de la tecnología Cleanleach, desarrollada en el proyecto europeo CLEANLEACH. Este proyecto inicialmente tenía el propósito de tratar los lixiviados procedentes de viveros de plantas ornamentales, mediante un sistema de lagunaje artificial (SLA) y con ayuda de un aporte de carbono, estimulando el proceso de desnitrificación anaeróbica llevado a cabo por las colonias de bacterias heterótrofas que conviven en las plantas del SLA. Se fija el objetivo de utilizar dicha tecnología en el tratamiento de los lixiviados procedentes de los cultivos hortícolas en sustrato. Este trabajo tiene como finalidad el análisis y la comparación de dos sistemas de depuración mediante lagunaje artificial de las soluciones de drenaje procedentes de los cultivos en sustrato, persiguiendo la reducción del contenido de NO3- y Na+ para reducir el efecto contaminante que tienen estas soluciones al ser vertidas al medio. Se dispone de dos sistemas de lagunaje artificial: - Un SLA asociado a un cultivo de tomate en sustrato de fibra de coco cuyos drenajes no son reutilizados, es decir, asociado a un sistema abierto (SA). Tenemos una serie de especies asociadas a este SLA (Iris pseudacorus, Scirpus holoschoenus y Chrysopogon zizanioides), que serán las encargadas de depurar esos drenajes. - Un SLA asociado a otro cultivo de tomate en sustrato de fibra de coco cuyos drenajes son reutilizados en los sucesivos riegos, es decir, asociado a un sistema cerrado (SC). En sistema de cultivo cerrado, los descartes al medio son menos frecuentes, y se realizan cuando la solución recirculada presenta una elevada conductividad eléctrica debido a la acumulación de los iones presentes en el agua y cuya tasa de absorción por la planta es reducida, como es el caso del Na y el Cl. Realmente si realizamos descartes, no sería un sistema cerrado al uso si no que se trataría de un sistema semicerrado. Al igual que el SLA asociado a SA, este SLA tiene una serie de especies asociadas (Iris pseudacorus, Cyperus longus, Halimione portulacoides, Phragmites australis, Juncus maritimus, Scirpus holoschoenus, Juncus effusus y Typha domingensis), cuyo fin es el mismo que el anterior, y es la depuración de los lixiviados producidos por el cultivo, disminuyendo su factor contaminante. Cada sistema de lagunaje artificial se ha concebido de forma diferente en cuanto a su construcción, el tipo de plantas fitodepuradoras y la dinámica de aportación de los lixiviados a depurar. Los resultados que se han obtenido muestran una eficiencia en el proceso de desnitrificación de hasta un 90%. Además, se realizó un análisis estadístico, en el que se estudiaba la influencia en el proceso de depuración de cada planta en el tiempo. Para SLA asociado a SC, se determinó que el crecimiento, y por tanto el efecto de I. pseudacorus y C. Zizanioides no tuvo relación con el tiempo, sin embargo, S. holoschoenus si mostró esta relación. En SLA asociado a SA, todas las plantas presentaron una relación estadísticamente significativa, debido a que el ensayo se inició con las plantas recién plantadas, de manera que con el paso de los meses su efecto depurador ha ido en aumento. También se estudió la capacidad de reducción de NO3- del sistema en función de los siguientes parámetros: temperatura media (T), humedad relativa media (HR), integral de radiación media diaria (IR) y caudal semanal depurado (Q). Para SLA asociado a SC, I. pseudacorus y C. zizanioides no presentaron relación con ninguna de las variables, mientras que la reducción de NO3- de Scirpus holoschoenus tuvo relación con la T. En cuanto a las plantas del SLA asociado a SA, I. psedacorus y J. effusus presentaron relación con IR y HR. Scirpus holoschoenus presento relación con Q, IR y HR, y T. domingensis con T y HR. En cuanto a la capacidad de absorción de Na+, no se han obtenido resultados concluyentes, pero si una buena tendencia en torno al 30% en la reducción, por lo que se tendrá que seguir evaluando. Por último, se cuantificó el volumen depurado en ambos SLA, notando como el asociado a SC depura cuatro veces menos lixiviados que el asociado a SA, debido a la práctica de la recirculación que permite el ahorro de agua utilizada para riego y de fertilizantes.