Tecnologías para reducir los efectos potenciales de la trata de aguas residuales

«Tratar aguas residuales requiere una gran cantidad de energía. El 9% de estas aguas acaban en los ríos, lagos y zonas costeras de los países desarrollados, lo que crea problemas de salud.»

Por: Gabriela Pilar Condori Huanca1
1Universidad Nacional Agraria La Molina

Marzo 5, 2021

Derrame de sulfato de cobre acidulado sobre los ríos sonora y Bacanuchi en 2014. Fuente: Martínez [1].

La contaminación de las aguas en el planeta es un problema muy antiguo. El crecimiento poblacional ha llevado a que los ríos, lagos y mares sirvan de botaderos de todo tipo de residuos. Por esto, podemos señalar que el grado de la contaminación en la naturaleza crece en la medida en que crece el desarrollo de las ciudades. En algunos países, el impacto negativo que ha tenido la minería es por la liberación de residuos químicos, relaves, gases tóxicos, polvos, drenajes ácidos y destrucción irreversible de ecosistemas [2]

La actividad minera por sí misma afecta áreas relativamente pequeñas, pero pueden tener gran impacto local sobre el ambiente, puesto que la liberación de metales de los lugares mineros ocurre, principalmente, a través del drenaje ácido de mina (DAM), la erosión de desechos en pilas y los depósitos de relaves. Cuando estos depósitos contienen sulfuros (pirita) y tienen acceso a oxígeno, se obtienen resultados de DAM. Dependiendo de la naturaleza de los desechos de rocas y depósitos de relaves, este DAM contendrá elevados niveles de metales pesados [3].

En el año 2012, la OMS publicó un estudio donde indicaba que 1,6 millones de personas que viven en un radio de 5 km de una explotación minera activa o cerrada podrían estar expuestas a los efectos de DAM [4]. En este artículo se menciona algunas investigaciones recientes que se pueden aplicar a la contaminación del agua y suelo por los metales pesados producidos.

A continuación, algunas investigaciones recientes para la remoción de metales pesados en agua y suelo:

Malezas dominantes seleccionadas naturalmente como acumuladores y excluidores de metales pesados ​​asistidos con bacterias de la rizosfera en un área minera.

La remediación de los metales pesados ha recibido una atención creciente por parte de diversos campos de investigación en las últimas décadas. Sin embargo, la remediación de los metales pesados sigue enfrentándose a varios retos: no pueden degradarse y pueden acumularse en las cadenas alimentarias y, en última instancia, pueden amenazar la salud humana. Los investigadores han propuesto la fitorremediación como un método especialmente prometedor para la descontaminación de metales pesados debido a su sostenibilidad. Se examinó las malas hierbas dominantes en la mina de Dabaoshan, situada en la provincia de Guangdong, China, para comprobar sus capacidades como acumuladores y excluyentes de metales pesados. Los resultados sugieren que Ludwigia prostrata, perteneciente al género de las 75 especies de plantas acuáticas  mostró el mayor potencial de acumulación de cobre, plomo y zinc en comparación con las demás plantas. En concreto, L. prostrata acumuló 71.58, 130.76 y 454.72 mg kg-1 de cobre, plomo y zinc, respectivamente. El estudio proporciona información para la selección de nuevas hierbas y pastos, especies bacterianas de la rizosfera y el desarrollo de enfoques para la fitorremediación y fitoestabilización [5].

Plantas de Poaceae como potenciales fitorremediadores de metales pesados ​​y eco-restauración en sitios mineros contaminados

 El enfoque de la fitorremediación mediante el uso de plantas Poaceae en esta investigación realizada por Patra, Acharya, Pradhan y Kumar, proporciona un conocimiento más amplio para la restauración, revegetación y fitogestión de los sitios mineros contaminados por las actividades humanas. La investigación concluyó que los miembros de la familia Poaceae son significativos para la remediación de metales tóxicos de diferentes sitios contaminados situados en diferentes partes del mundo. El uso de Cymbopogon flexuosus, Brachiaria mutica, Leersia hexendra, Panicum virgatum, Phragmites spp., Miscanthus spp., Pennisetum purpureum, Phyllostachys edulis y Cynodon dactylon como especies pertenecientes la familia Poaceae ha demostrado tener varios mecanismos a nivel molecular, fisiológico y genético para la captación y remediación de metales.

Preparación de biosorbente verde utilizando cáscara de arroz para preconcentrar, eliminar y recuperar metales pesados ​​y otros elementos metálicos del agua.

Dan, Xu, Qiang y Shi investigaron las cáscaras de arroz tratadas con hidróxido de sodio para preconcentrar, eliminar y recuperar iones metálicos, incluidos Be 2+ , Al 3+ , Cr 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Sr 2+ , Ag + , Cd 2+ , Ba 2+ y Pb 2+ tanto en modo por lotes como en modo columna. El tratamiento con hidróxido de sodio mejoró significativamente la eficiencia de eliminación de todos los iones metálicos de interés en comparación con la cáscara de arroz sin tratar. La cinética de eliminación fue extremadamente rápida para Co, Ni, Cu, Zn, Sr, Cd y Ba, lo que hizo que la cáscara de arroz tratada fuera un adsorbente verde económico prometedor para preconcentrar, eliminar y recuperar iones metálicos [7].

El problema de la contaminación del medio ambiente por metales pesados es que su efecto es silencioso, no se ve, y cuando nos damos cuenta del daño que producen, ya es tarde y sobre todo que son peligrosos para la salud. Felizmente se están generando líneas de investigación, desarrollando nuevos procedimientos y tecnologías a nivel mundial sobre la eliminación de metales pesados tanto en ríos como en suelos.

REFERENCIAS

  1. Loayza R. Extenso – daños ambientales de la minería en el Perú: ¿qué hacer con ellos [internet]. metas del Perú al bicentenario. 2021 [citado 14 febrero 2021]. Disponible en: http://www.metasbicentenario.consorcio.edu.pe/mineria-y-ambiente/extenso-danos-ambientales-de-la-mineria-en-el-peru-que-hacer-con-ellos/
  2. Romero A, Flores S, Medina R. Estudio de los metales pesados en el relave abandonado de Ticapampa. Revista del Instituto de Investigaciones [Internet]. 2008 [citado 14 febrero 2021];(22):1. Disponible en: https://app.ingemmet.gob.pe/biblioteca/pdf/RFIGMMG-22-1.pdf
  3. Cayetano P. Tecnologías para la recuperación de agua contaminada con metales pesados: plomo, cadmio, mercurio y arsénico [internet]. 3.ª ed. Lima: Instituto nacional de salud; 2019 [citado 14 febrero 2021]. Disponible en: https://web.ins.gob.pe/sites/default/files/Archivos/ogitt/cati/3%20BOLET%C3%8DN%20T%C3%89CNOLOGICAS%20N-3%202019.pdf
  4. Wang J, Xiong Y, Zhang J, Lu X, Wei G. Naturally selected dominant weeds as heavy metal accumulators and excluders assisted by rhizosphere bacteria in a mining area. Chemosphere [Internet]. 2020 [citado 14 febrero 2021];(19):1. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653519326050
  5. Patra D P, Acharya S, Pradhan C, Kumar H. Poaceae plants as potential phytoremediators of heavy metals and eco-restoration in contaminated mining sites. Environmental Technology & Innovation [Internet]. 2020 [citado 14 febrero 2021];(21):1. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352186420315935
  6. Dan Y HS, Xu L, Qiang Z, Dong H, Shi H. Preparation of green biosorbent using rice hull to preconcentrate, remove and recover heavy metal and other metal elements from water. Chemosphere [Internet]. 2020 [citado 14 febrero 2020];(20):1. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653520321354


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