O que são Wetlands e como funcionam?

Quando se fala em tratamento de efluentes, seja de forma natural ou artificial, sistemas wetlands são uma opção a ser considerada. Mas você sabe o que são wetlands, como esse sistema funciona e quais seus tipos? Confira nossa postagem e descubra.

Wetlands Naturais são ambientes que ficam inundados permanente ou sazonalmente, criando habitats para plantas aquáticas e condições que promovem o desenvolvimento de solos hidromórficos.

Alguns exemplos de ambientes que são wetlands naturais são:

• Pântanos,
• Manguezais, e
• Banhados.

O termo “wetland” vem do inglês, onde wet significa molhado, úmido; e land significa terra.

Visando aproveitar os benefícios oriundos desses ambientes naturais no tratamento de poluentes e gestão de recursos hídricos, tentamos copiar suas características para desenvolver novas tecnologias.

As wetlands construídas (artificiais) são sistemas projetados, os quais são constituídos por lagoas ou canais artificiais rasos, que abrigam plantas aquáticas. Em outras palavras, esses sistemas simulam ecossistemas naturais, de forma que seus mecanismos ecológicos são controlados por meio de princípios da engenharia civil e sanitária.

Wetland.

Para as wetlands naturais, Satali (2012) coloca que:

As características e propriedades desses ecossistemas podem variar dependendo da geologia, geomorfologia e dos solos da área considerada, bem como das condições climáticas. As características ecológicas desses ecossistemas refletem ainda, a história da evolução biológica que acabaram por caracterizar a flora e a fauna associadas.

Vale salientar que esses sistemas possuem importantes funções dentro dos ecossistemas onde estão inseridos, dentre essas funções, destacam-se:

• Capacidade de regularização dos fluxos de água, amortecendo os picos de enchente;
• Capacidade de modificar e controlar a qualidade das águas;
• Reprodução e alimentação da fauna aquática, incluindo os peixes;
• Proteção da biodiversidade como área de refúgio da fauna terrestre; e
• Controle da erosão, evitando assim o assoreamento dos rios.

Sabe-se que a eutrofização de dos corpos hídricos é um grande problema de qualidade da água do país, uma vez que, quando a água é rica em nutrientes (principalmente, nitrogênio e fósforo), a mesma apresenta um crescimento da vida vegetal aquática.

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Na eutrofização, há um aumento na proliferação de algas e outros vegetais aquáticos. Isso ocorre devido ao lançamento de esgotos (ricos em nutrientes) nesses corpos hídricos.

Por isso, alternativas vem sendo utilizadas visando a remoção desses poluentes e os sistemas wetlands têm se mostrado promissores.

Em outras palavras, os sistemas wetlands apresentam uma ótima alternativa de tratamento biológico do esgoto, pois trata-se de um processo complementar do efluente do tanque séptico. Este último é necessário para a quebra de moléculas complexas em moléculas mais simples de fácil absorção pelas raízes das plantas das wetlands, as quais são capazes de utilizar a filtração física, química e biológica, na transformação/depuração de poluentes presentes nos esgotos sanitários.

Esse tratamento demonstra ainda boa eficiência na remoção de sólidos suspensos, DBO e na concentração de nutrientes (Fósforo e Nitrogênio).

Dentro de um sistema wetland ocorrem diversos processos que contribuem para a melhoria da qualidade do efluente, são eles: adsorção de íons amônio e de metais pelos argilominerais, adsorção de íons metálicos, de pesticidas e de compostos a base de fósforo pela matéria orgânica; decomposição da matéria orgânica, tanto aeróbia como anaerobiamente; remoção de patógenos por microrganismos; retiradas de metais pesados e outras substâncias tóxicas (dentro de limites) pelas plantas (macrófitas).

 Salati (2009).

Outro detalhe a ser levantado é o tipo de espécies a serem utilizadas nos processos. Usualmente são utilizadas as macrófitas aquáticas, pois possuem adaptações a diversos tipos de ambientes, desde brejos até ambientes totalmente submersos, além de removerem fósforo e nitrogênio, que para elas servem como nutrientes.

Tipos de macrófitas que podem ser utilizadas .

Biudes e Camargo (2012) ainda destacam que:

Nas wetlands construídas as espécies de macrófitas emersas e flutuantes são as mais utilizadas. Já as wetlands construídas povoadas com macrófitas emersas necessitam de solo para fixação da planta e podem possuir camadas de brita, cascalho, areia fina e areia grossa abaixo do solo. Por sua vez, as wetlands construídas povoadas com macrófitas flutuantes não necessitam de solo para a fixação da planta.

Além dos benefícios com a remoção de poluentes, os sistemas wetlands naturais também previnem inundações por reterem a água como uma “esponja”, mantendo assim os rios em níveis normais, além de purificarem sua superfície.

Segundo Poças (2015):

Esses sistemas recebem grande volume de água durante as tempestades e nos momentos de alta dos níveis dos rios. Quando esses mesmos níveis estão baixos, as wetlands liberam água de forma gradual. Esse recurso hídrico tem contato com as plantas que vivem no ecossistema das wetlands, o que melhora sua qualidade, razão pela qual as wetlands são verdadeiras purificadoras da água. Pântanos, manguezais e várzeas do rio são exemplos de wetlands.

Já o funcionamento das wetlands construídas é semelhante ao das naturais. Em outras palavras, com a adoção de diversas tecnologias, os profissionais criam um sistema artificial que tem como objetivo melhorar a qualidade da água.

Wetzel (2009) coloca que a construção de wetlands artificiais faz uso dos princípios básicos de modificação de qualidade da água dos wetlands naturais, diferenciando-se pelo seu regime hidrológico, o qual é controlado.

Wetland Construído.

Além de controlar o regime hidrológico, a wetland construída diferencia-se pelo seu substrato (fundo), o qual é projetado para otimizar a condutividade hidráulica do sistema.

Esse modelo de wetland como sistema de tratamento de águas residuais têm se intensificado nestas últimas décadas.

Muitas técnicas de wetlands construídas foram desenvolvidas nestes últimos anos, as quais são utilizadas de acordo as características do efluente a ser tratado, da eficiência final desejada na remoção de nutrientes, contaminantes, dentre outros.

As técnicas mais comuns são:

• Wetlands com Plantas Flutuantes;
• Wetlands com Plantas Emergentes;
• Sistemas com Macrófitas Emergentes com Fluxo Superficial;
• Sistemas com Macrófitas Emergentes com Fluxo Horizontal Sub-Superficial;
• Sistemas com Macrófitas Emergentes com Fluxo Vertical;
• Sistemas com Macrófitas Fixas Submersas;
• Sistemas de Wetlands Com Solos Filtrantes;
• Sistemas de Wetlands Combinados;
• Dentre outros.

Os sistemas wetlands construídos possuem como vantagem seu baixo custo de operação, implantação e manutenção em relação aos sistemas convencionais, além de possuir a vantagem de lidar com variações sazonais na emissão de efluentes sem apresentar efeitos adversos ao funcionamento do sistema de tratamento.

Outra vantagem é que ele pode ser aplicado como:

• Tratamento ou pós-tratamento de efluentes sanitários ou industriais;
• Tratamento de cursos d’água poluídos;
• Tratamento de águas de drenagem ácida de mineração;
• Tratamento de águas subterrâneas contaminadas; e
• Tratamento de águas de escoamento superficial (urbano/rural/industrial).

Já sua maior desvantagem é a necessidade de grandes áreas para tratamento de grandes volumes quando comparados aos naturais.

As wetlands construídas são versáteis, podendo ser utilizadas em diversos setores, como por exemplo, saneamento, mineração, agronegócio, condomínios, residências e comerciais, municípios de pequeno, médio e grande porte, além de diversos tipos de indústrias.

Um exemplo da utilização desse sistema são os jardins filtrantes na drenagem das águas pluviais urbanas. O jardim filtrante pode ser compreendido como a evolução das wetlands construídas (WC), ou Sistemas Alagados Construídos (SAC), em outras palavras são uma recriação do ecossistema pantanoso de forma otimizada para o tratamento de águas residuais e proteção do meio ambiente.

Por isso, independente de sua desvantagem, esse sistema vem sendo cada vez mais utilizado na remoção de poluentes (como já citado anteriormente). Desta forma, melhoram a qualidade desses efluentes, sejam domésticos, industriais ou até mesmo da drenagem das águas pluviais urbanas, além de amortecer as cheias resultantes de chuvas intensas.

Como podemos observar, há diversos sistemas possíveis de wetlands que podem ser construídos. Para saber ao certo qual utilizar, é preciso ter clareza sobre o orçamento disponível para a obra, características do efluente e área disponível, por exemplo.

E você, já utilizou wetland para a remoção de efluentes em sua cidade? Se sim, não deixe de comentar logo abaixo da postagem.

Referências:

BIUDES, J.F.C; CAMARGO, A.F.M. Uso de Macrófitas Aquáticas no Tratamento de Efluentes de Aquicultura.Universidade Estadual Paulista - UNESP. 2012, 10 p.

CTCN . Climate Technology Centre e Network. Natural Wetlands. 2019. Disponível em:< https://www.ctc-n.org/technologies/natural-wetlands>.

Enciclopédia Britânica. The Power of Wetlands. Water Crisis. 2019. Disponível em:< https://www.britannica.com/explore/savingearth/wetland/>.

SALATI, E. Controle de Qualidade da Água Através de Sistemas de Wetlands  Construídos. Fundação Brasileira para o Desenvolvimento Sustentável. 2012, 19 p. 

Poças, D.C. Utilização de Tecnologias de Wetlands para Tratamento Terciário: Controle de Nutriente. São Paulo, 2015. 109 p. Disponível em:< https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6139/tde-23112015-122556/publico/CristianeDiasPocas.pdf>.

SALATI, E. De Poluente a Nutriente, a Descoberta do Aguapé. Fundação Brasileira para o Desenvolvimento Sustentável. 2009, 100 p.                                                                          WETZEL, R. Constructed wetlands: Scientific fundations and critcal. In: Moshiri, G.A ed. Constructed Wetalnds for water Improvement. Pensacola, Florida. 2009, 1-8 p. 1. 

Fonte: 2 Engenheiros