México enfrenta una fuerte problemática en relación a pequeñas y medianas comunidades urbanas y semirurales que carecen, entre otros servicios, de los suministros básicos de saneamiento de aguas residuales. Una alternativa que resulta interesante de explotar es el uso de ha. Sin embargo, presenta como incoveniente el requerir entre 2 y 3 metros cuadrados por habitante o su equivalente en fluujo, el cual está entre 150 a 250 litros de agua residual por día; lo que a pesar de existir área disponible suficiente, en muchas de esas localidades, se encarece por la extensión de obra civil a realizar. Asimismo, a pesar de ser, altamente competitivo en la calidad del efluente generado, comparado con sistemas de tratamiento convencional de aguas residuales, el agua tratada presenta aún concentraciones de fósforo, carbono y nitrógeno y microorganismos entéricos y en ocasiones microorganismos patógenos y parasitarios que la hacen insuficientemente adecuada para ser descargada a cuerpos de agua receptores. Lo anterior, a pesar de cumplir con la normatividad ambiental nacional vigente aplicable. Ante esta situación, el presente proyecto consiste en el desarrollo de un humedal artificial (ha) de alta eficiencia para la eliminación de contaminantes orgánicos y de microorganismos patógenos. El proyecto propuesto plantea 3 puntos principales: 1) aprovechar el conocimiento generado a partir del desarrollo de ha, mejorando la superficie requerida para lograr la máxima depuración posible. Para ello se emplea como estrategia, evaluar el comportamiento depurador mediante el uso de estratos verticales de material que preferencia la eliminación selectiva y progresiva de contaminantes específicos de interés, 2) desarrollar investigación aplicada sobre la interacción microorganismo-planta que permita un beneficio mutuo de forma tal que aumente la eficiencia depuradora de compuestos orgánicos en ha, y finalmente 3) evaluar en sistemas acoplados a los ha la capacidad de remoción de microorganismos entéricos como son los coliformes fecales, salmonella y shigella, así como huevos de helminto. El propósito de esta investigación será contribuir al saneamiento de aguas residuales y a ofrecer una alternativa tecnológica que permita obtener aguas aptas para riego agrícola restringido, así como para la prevención de la eutroficación de cuerpos acuáticos naturales y artificiales. Asimismo, busca mediante la investigación de materiales desinfectantes, favorecer la disminución del riego de infección e incrementar la calidad sanitaria de las aguas residuales tratadas. Un componente adicional es realizar investigación básica asociada a la remoción de contaminantes orgánicos persistentes prohibidos por el convenio de Estocolmo, del que México es país signatario, como es el caso de ddt, el cual sigue siendo usado para control de vectores de transmisión de fiebre amarilla y de paludismo.

En la actualidad los sistemas de tratamiento de aguas residuales tipo humedales artificiales (HA) han sido estudiados y diseñados, por mi grupo de trabajo, bajo arreglos convencionales, aportando información valiosa que ha permitido el mejoramiento del diseño y operación de HA. Recientemente, derivado de un convenio de colaboración académica y cientifica entre la Facultad de Química de la UNAM y Univesridad Metropolitana, Unidad Xocimilco, se logró la construcción y puesta en marcha de una plata piloto tipo humedal artificial de flujo combinado. Sin embargo, a pesar de que el agua tratada cumple con la calidad establecida por la normatividad nacional vigente aplicable en materia de riego agrícola restringido, resulta insuficiente para poder regar cultivos hortícolas. Asimismo, resulta inapropiada para ser descargada en cuerpos acuáticos receptores, como rios y lagos, ya que promueve el fenomeno de eutroficación de los mismos, con la consecuente pérdida d ecalidad del agua en ellos contenida. Estudios previos apoyados por la DGAPA permitieron evidenciar excelentes resultados, a nivel de laboratorio, del uso de agregados minerales conteniendo plata, como material que desinfecta aguas residuales parcialmente tratadas conteniendo Escherichia coli. Por ello se plantea evaluar a escala piloto, mediante la construcción de un filtro desinfectante (empacado con agregado mineral con plata) su efectividad al acoplarse a un humedal artificial. Lo anterior, permitirá obtener los elementos necesarios para poder desarrollar una propuesta tecnológica integral basado en un humedal artificial con capacidad desinfectante. En la presente propuesta trabajo se retoman los conocimientos y fundamentos generados a la fecha, con el propósito de mejorar y trascender el diseño y operación de los sistemas de tratamiento convencionales. Por ello, el presente proyecto se ha enfocado al desarrollo de un humedal artificial de alta eficiencia en la remoción de contaminantes orgánicos y de microroganismos patógenos presentes en aguas residuales. El diseño del sistema de tratamiento que se pretende alcanzar resulta ser novedoso, basado en un humedal artificial de flujo horizontal empacado con estratos verticales. El arreglo busca evaluar la respuesta funcional del sistema cuando el tipo y tamaño de partículas que conforman el medio de soporte se distribuya de manera vertical. Este arreglo permitiría evidenciar si es posible obtener agua de calidad competitiva con los sistemas convencionales en menor espacio, debido a los estratos específicos que serán dispuestos para la eliminación preferencial de determinados contaminantes (materia orgánica, nutrientes y microorganismos patógenos), a efecto de maximizar la degradación de los mismos al tratarlos de manera secuencial. El agua tratada será capaz de cumplir con la normatividad nacional vigente y por ello, susceptible a ser reutilizada en diferentes actividades antropogénicas, que demanden un amejor calidad que la usualmente obtenida. Adicionalmente, se cuidará que el sistema prevenga la generación de malos olores y mosquitos, asimismo se procurará que la biomasa cosechada en el sistema, tenga algún beneficio inmediato tanto económico como social. Se está previendo la publicación de 2 articulos indexados y participación en 2 congresos nacionales y uno internacional. En cuanto a recursos humanos el prpyecto contribuira ala formación de 3 estudiantes de licenciatura (uno de ingeniería química, uno de biología o de quimico farmacobiología y uno de quimica en alimentos), 3 de maestría en ingeniería ambiental y uno de doctorado en microbiología. Además, se está considerando la participación de un posdoctorante.