Remoción de Arsénico en agua por Eleocharis macrostachya en humedales construidos

Transcripción

1 Remoción de Arsénico en agua por Eleocharis macrostachya en humedales construidos M.C. Mario A. Olmos Márquez Foto (Brix et al, 2010)

2 INTRODUCCIÓN

3 Problemática de As a nivel mundial México (Chihuahua) 71400km2 685,000 hab. [As]= ppb México (Región Lagunera) 32,000km2 200,000 hab. [As]=8-620ppb Estados Unidos 350,000km2 [As]=1-2600ppb As Norte China 38,000km2 2 millones hab. [As]= West Bengal 23,000km2 6 millones hab [As]= ppb Mongolia 30,000km2 2 millones hab. [As]=1-2400ppb Taiwan 4,000km2 140,000hab [As]= ppb Bangladesh 150,000km millones hab. [As]=5-2500ppb Chile 125,000km2 130,000 hab. [As]= ppb Argentina 1,000,000km2 [As]=1-5300ppb Fuente (Centro Internacional de Evaluación de Recursos de Agua Subterránea )

4 Numero de municipios Municipios que exceden As (NOM- 127-SSA-1994) 21 (31%) Exceden As No exceden As 47 (69%) > (49%) > 50% exceden As < 50% exceden As 24 (51%) Rango de concentración de arsenico (mgl -1 ) Fuente (JCAS 2009)

5 30 30 Curvas de isoconcentración de As en el estado de Chihuahua (NOM-127-SSA-1994) Surface from Arsenico en municipios de chihuahua.txt No Data [As]=PPB W N E S Fuente (JCAS 2009)

6 Municipios mas afectados Fuentes caracterizadas Fuentes fuera norma Porcentaje Meoquí Julimes Rosales Saucillo Delicias Camargo Valle Zaragoza La Cruz S. Fco Conchos (Proyecto Fomix 2009) Jimenez Lopez Allende

7 Concentración de As (µgl -1 ) Concentración promedio de As en municipios del estado de Chihuahua mas afectados As (ppb) NOM-127 (25µgL-1) Municipio Fuente (FOMIX 2009)

8 Estudios previos Flores et al, 2003 Plantas tolerantes a As en sitios mineros y manantiales termales en regiones semiáridas de Chihuahua, México Eleocharis macrostachya Bacharis salicifolia Núñez et al, 2007 Evaluación de tres especies nativas del desierto Chihuahuense para uso en fitorremediación Eleocharis macrostachya Schoenoplectus americanus Sporobulus airoides

9 Eleocharis macrostachya Familia Ciperaceaes Manantiales termales Condiciones de inundación Perene Tolerante al arsénico

10 Humedales Construidos Tecnología que usa plantas y un medio de soporte, para la remoción de contaminantes Tipos de Humedales Construidos Libre Sumergido Vertical Combinado

11 Humedales de flujo superficial o libre Humedales de flujo subsuperficial o sumergido

12 Ventajas de los humedales de flujo subsuperficial Menor exposición Generación de insectos o vectores Mayor área superficial Área menor Protección climática Menos evaporación

13 METODOLOGIA

14 Sistema de prueba [As]=0.05, 0.1, 0.2, 0.3, mgL -1 TRH=0.8, 1.6, 3.5 días Q=60, 130, 2 50Ld -1

15 Metodología Recolección, Aclimatación y Trasplante de Plantas Caracterización del medio de soporte (suelo) Análisis Granulométrico Difracción de Rayos X Porosidad, Conductividad Hidráulica y Área superficial.

16 Metodología Operación del humedal Concentraciones de As prueba (0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 mgl -1 ) Flujos (60, 137, 250Ld -1 ) Tiempo de retención hidráulica TRH (0.8, 1.6 y 3.5 d) Monitoreo del desempeño de E. macrostachya Muestreo y Análisis (Agua, suelo y plantas)

17 RESULTADOS

18 Retención de As en el sistema

19 Concentración de As (µgl -1 ) Concentración del As a la salida de los humedales Entrada H1 H2 H3 NOM-127 (25µgL-1) Tiempo(semanas)

20 Retencion de As (%) 1 TRH en el sistema [As]=µgL TRH, dias Plantas + Suelo Suelo Agua salida humedal 0

21 Eficiencia de retención de As (%) Retención de As en el sistema con diferentes concentraciones de As iniciales (TRH=1.6d) Concentración de As en agua de alimentación (mgl -1 )

22 Retención de As en la planta (Eleocharis macrostachya)

23 Conc. As (mg kg -1 ) Acumulación de As por E. macrostachya Raí Tallo 0 H1ER H1ET H1SR H1ST H2ER H2ET H2SR H2ST Muestra H1=Humedal 1; H2=Humedal 2; E=Entrada, S=Salida; R=Raiz; T=Tallo Inicio experimento Mitad experimento Final experimento

24 Tamaño (cm) Crecimiento Inicio Final Grupo de plantas

25 Numero de Individuos Reproducción Conc. As=0.1 mgl -1 (2791) 116% Trasplante (1292) Conc. As=0.050 mgl -1 (2113) 64% Conc. As=0.5 mgl -1 (1831) 42% Inicio Experimento (1063) -17% Tiempo (Semanas)

26 Biomasa (g) Biomasa Inicio Final H1 Humedal H2

27 Reproducción, crecimiento y desarrollo de biomasa

28 Retención de As en el medio poroso (suelo)

29 Conc. As (mg kg -1 ) Acumulación de As en suelo 14 H1 H H Mitad experimento Final experimento 2 0 Muestra H1=Humedal 1; H2=Humedal 2; H3=Humedal 3; E=Entrada, S=Salida Su=Superficie; F=Fondo

30 CONCLUSIONES

31 Conclusiones La concentración de As en algunas fuentes de abastecimiento de agua en el estado de Chihuahua implican un riesgo para la salud de la población expuesta. E. machrostachya es una planta estabilizadora, altamente tolerante al arsénico, que puede ser considerada en sistemas de fitoremediacion, para el tratamiento de agua.

32 Conclusiones El sistema analizado en este estudio (humedales construidos), demuestra ser una tecnología eficiente en la remoción de As en agua con concentraciones de hasta 0.5mgL -1. En los humedales construidos la planta adiciona al sistema la capacidad de amortiguamiento a fluctuaciones de As en el agua de entrada. El TRH tiene una influencia directa en la retención de As por el sistema

33 Gracias!