informe sobre biotecnologia ambiental

1. Biotecnología Ambiental
Nombre:Medina Guerrero Frida Alin
Grupo:8220852
Profesor:Gutierrez Ceron Miguel Angel

2. Cuestionario
1) Definición de humedal artificial
Los humedales artificiales son sistemas acuáticos diseñados para remover la mayor parte
de los patógenos y nutrientes contenidos en el agua.
Los humedales artificiales son zonas construidas por el hombre en las que se reproducen
mecanismos de eliminación de contaminantes presentes en aguas residuales, que se dan
en los humedales naturales mediante procesos físicos, biológicos y químicos.
2) Elementos básicos de un humedal artificial
La estructura más común de un humedal artificial es un lecho relleno de grava y arena
colocado sobre una superficie impermeable (arcilla o geomembrana) y plantas acuáticas
macrófitas cuyas raíces liberan oxígeno evitando que el sedimento se vuelve anóxico.
Los elementos más importantes de los humedales son el agua, el suelo o sustrato, y las
comunidades biológicas (Mitsch y Gosselink. 2000), siendo el agua el principal elemento
que controla la vida vegetal y animal relacionada con el ecosistema.
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3. 3) Esquema general de un tratamiento con humedales
4) Explicar el funcionamiento de un humedal artificial
El funcionamiento de un humedal artificial básicamente está basado en los procesos que
suceden de forma natural en el medio ambiente. Los sistemas que provocan la
depuración de las aguas residuales se basan en los diversos principios como lo son:
● Eliminación de materia orgánica: sucede por sedimentación y filtración de
partículas entre los espacios de grava y las raíces. En este proceso intervienen
diversos microorganismos (esencialmente bacterias)
● Eliminación de sólidos en suspensión: se debe a fenómenos de filtración entre el
sustrato y las raíces. Los sólidos en suspensión son eliminados en los cinco
primeros metros de distancia desde la entrada..
● Eliminación de organismos patógenos: tiene lugar mediante la adsorción sobre
partículas del sustrato. También intervienen la acción depredadora de
bacteriófagos y protozoos que habitan en el sustrato. Habitualmente, se logra una
reducción de dos órdenes logarítmicas de los coliformes fecales.
● Eliminación de nitrógeno: normalmente, se encuentra en forma de nitrógeno
orgánico o amoniacal. En estas condiciones se generan procesos de
nitrificación-desnitrificación desarrollados por diferentes microorganismos.
● Eliminación de fósforo: sucede al contactar el fluido que contiene el fósforo,
influente, y el sustrato. En estas circunstancias se producen fenómenos de
adsorción que sujetan el fósforo, si bien esta reducción es muy baja.
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4. 5) Describe los diferentes mecanismos de purificación en un humedal artificial.
En un humedal artificial se desarrollan diferentes mecanismos de purificación.
Evidentemente, un amplio rango de procesos biológicos, químicos y físicos tiene lugar.
Por lo tanto, la influencia e interacción de cada componente involucrado es bastante
compleja.
Se clasifican en:
● Físicos (filtración, sedimentación y fisisorción)
● Químicos (precipitación, quimisorción, hidrólisis, oxidación y reducción)
● Biológicos (interacción de especies vegetales, microorganismos adheridos
a las raíces de las plantas)
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5. 7) Clasificación de los humedales artificiales
Los humedales artificiales pueden ser clasificados según el tipo de macrófitas que
empleen en su funcionamiento: mácrófitas fijas al sustrato (enraizadas) o macrófitas
flotantes libres.
Considerando la forma de vida de estas macrófitas, los humedales artificiales pueden
ser clasificados en:
● Sistemas de tratamiento basados en macrófitas de hojas flotantes:
Principalmente angiospermas sobre suelos anegados. Los órganos
reproductores son flotantes o aéreos. El jacinto de agua (Eichhornia crassipes) y
la lenteja de agua (Lemna sp.) son las especies más utilizadas para este
sistema.
● Sistemas de tratamiento basados en macrófitas sumergidas: comprenden
algunos helechos, numerosos musgos y carófitas y muchas angiospermas. Se
encuentran en toda la zona fótica (a la cual llega la luz solar), aunque las
angiospermas vasculares sólo viven hasta los 10 m de profundidad
aproximadamente. Los órganos reproductores son aéreos, flotantes o
sumergidos.
8) Esquema de cada uno de los diferentes tipos de humedales, explicando su
funcionamiento.
Humedales artificiales de flujo libre o superficial: el agua circula por encima del
sustrato continuamente. Se favorecen las condiciones aerobias al estar el agua
directamente expuesta a la atmósfera. Se emplean para tratar efluentes procedentes de
tratamientos secundarios y para crear y restaurar ecosistemas acuáticos.
Humedales artificiales de flujo subsuperficial: el agua circula a través del sustrato.
En la mayoría de los casos se usan para el tratamiento de aguas residuales generadas en
núcleos de población de menos de 2000 habitantes. En función del sentido del flujo,
pueden ser horizontales o verticales.
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6. Humedales artificiales de flujo subsuperficial vertical: el agua circula verticalmente
a través del sustrato de manera intermitente. Se suelen incluir chimeneas de aireación
para favorecer las condiciones aerobias. Se suelen desarrollar procesos de nitrificación,
entre otros.
Humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal: el agua circula
horizontalmente a través del sustrato de manera continua. Se favorecen las condiciones
anaerobias al mantenerse el nivel del agua por debajo del sustrato. Se suelen desarrollar
procesos de desnitrificación, entre otros.
9) Ventajas y desventajas del uso de humedales frente a otros tratamientos biológicos
Ventajas del uso de humedales
● Bajos costos de implementación
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7. ● Menor cantidad de recursos
● No necesita una gran cantidad de personal
● Sistema prácticamente independiente.
● Necesita únicamente de una persona altamente calificada para su
implementación y diseño (ingeniero ambiental).
● Sola necesita de una persona no calificada para su mantenimiento.
● Tratamiento ambientalmente amigable.
Desventajas del uso de humedales
● NO es utilizable para poblaciones de más de 2000 habitantes.
● Para poblaciones de mas de 2mil habitantes requiere grandes espacios
● Para ser completamente potable necesita de proceso de desinfección más
riguroso.
● El filtro de grava o ripio llega al agotamiento y debe ser remplazado.
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