PROCESOS HIDROQUÍMICOS QUE

CONTROLAN EL ARSÉNICO Y

CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOS EN EL SISTEMA DEL RÍO

ELQUI (CHILE)

Luis Vásquez Bustamante

Ingeniero Agropecuario

INTRODUCCIÓN

• El arsénico es uno de los contaminantes inorgánicos más graves en el agua potable en todo el mundo

•  El consumo agua contaminada con arsénico ha causado la muerte y la enfermedad generalizada

• La contaminación de las aguas subterráneas se descubrió recientemente en el delta del Ganges

• Aunque las causas de la contaminación por arsénico son en su mayoría naturales, la actividad humana ha sido a menudo el detonante de la movilización de los depósitos de arsénico naturales

• La contaminación por arsénico de las fuentes de agua potable en la región de Atacama en el norte de Chile es bien conocida y ha afectado a su población durante muchas generaciones. Actividades geotérmicas y mineras volcánicas, son las causas conocidas de altas concentraciones de arsénico en las aguas subterráneas y superficiales

• Desde la década de 1970, se han instalado plantas de tratamiento de agua favoreciendo a unos aproximadamente 200 000 habitntes de las principales ciudades de la región de Atacama aunque las comunidades más pequeñas aún están sufriendo de envenenamiento por arsénico.

• El Río Elqui proporciona agua potable a aproximadamente 200 000 personas. 

• la amplia producción agrícola en el valle de Elqui, en parte para la exportación de frutas subtropicales, es posible gracias a la irrigación con agua de río.

• El sistema del río se encuentra en la zona de transición entre el desierto de Atacama y la estepa a 31 ° S, aproximadamente a 400 km al norte de la capital chilena. . La región es árida con precipitaciones anuales de aproximadamente 100 mm. El agua del río se deriva exclusivamente de la fusión de la nieve en la parte superior de los Andes, donde las nevadas son abundantes.

OBJETIVO

•  fue detectar y evaluar el arsénico y contaminación por metales pesados en el sistema del río Elqui poco estudiado.

EL ARSÉNICO Y SU COMPORTAMIENTO

• El comportamiento del arsénico metaloide pesado en medios acuosos difiere de la de los metales pesados.

• Bajo las condiciones oxidantes de la mayoría de las aguas de superficie, está presente principalmente como arseniato pentavalente con diferentes carga negativa (H 2 AsO 4 

- o HASO 4 2- ).

• En condiciones reductoras, puede ocurrir en varios estados de oxidación, en particular como arsenito trivalente, típicamente con mucho mayor solubilidad que el arseniato. 

• Debido a su carga negativa, arseniato no compite con los iones de metal para los sitios de adsorción en superficies minerales. La capacidad de adsorción para el arseniato disminuye con el aumento de pH para la mayoría de los adsorbedores, al contrario de metales que son adsorbidos a un grado más alto a valores de pH más altos.

• Debido a la compleja conducta hidroquímica de arsénico y los procesos e interacciones múltiples que pueden desencadenar su movilización o causar su extracción del medio ambiente acuático, el conocimiento detallado de las fuentes, sumideros y el medio ambiente hidroquímica es requisito previo para la evaluación de riesgos fiable y permitir la descontaminación sostenible.

MATERIALES Y MÉTODOS

• Los principales constituyentes acuosos fueron monitorizados durante un período prolongado de casi 2 años en la escala de todo el sistema del río. 

• cada 10 km, y antes y después de la entrada de afluentes 

 MUESTREO Y PREPARACIÓN

se midió in situ:

• La concentración eléctrica, pH y la temperatura.

• Para los análisis de metal, utilizaron filtros de papel y filtros de celulosa de etilo. Las muestras se acidificaron con HNO 3 a pH 1 se almacenan en pre-acondicionado

• La alcalinidad

• se determinó en el lugar después de la filtración.

• Los sólidos suspendidos totales (SST) se determinaron por gravimetría. 

• Para la extracción de la fracción de metal definido operacionalmente "reactivo", los filtros fueron expuestos inmediatamente después de secar a 40 ml de HCl 0,3 M y se agitaron durante 24 h a temperatura ambiente (25 ° C). 

• Total de metales pesados fueron extraídos de los filtros con 32% HNO 3 en teflón-bombas en un horno de microondas controlada por presión (a 8 bar. Se filtraron los soluciones obtenidas (0,45 m) y se almacenaron para análisis de metales pesados. 

• El carbono orgánico disuelto se determinó cinco veces después de burbujeo con N 2 por oxidación catalítica de alta temperatura con un analizador.

• El arsénico se determinó a través de la espectrometría de absorción atómica.

•  Esta técnica se basa en la medición de absorción atómica de arsénico generados por descomposición térmica de hidruro de arsénico, que se forma por reacción de tetrahidroborato de sodio alcalino con el acidificado (H 2 SO 4 ) muestra.

• arsénico, los metales pesados y los principales solutos se calcula a partir de sus concentraciones totales disueltos.

 RESULTADOS Y DISCUSIÓNLas mayores concentraciones de todos los metales pesados y Arsénico se encuentra Río Malo y Río Vacas Heladas (zona de captación)

Arsénico supero el 0,13 mmol l -1  llegando a alcanzar,concentraciones de más de 1 mol l -1

Cobre superó los valores guía de la OMS (30 mmol l -1 ) en Río MaloTambién elManganeso OMS (9 mol l -1 )

¿QUÉ HIZO QUE ESTOS NIVELES TÓXICOS DE ELEMENTOS TRAZA EN

RÍO MALO Y RÍO VACAS HELADAS?

• Río Malo es el efluente de la mina de oro El Indio. El bajo pH de este río (pH 4,8) y las altas concentraciones de sulfato (aprox. 9 mmol l -1 ) son indicativos para el drenaje ácido de minas, que resulta de la oxidación de minerales de sulfuro, una vez que están en contacto con el oxígeno y agua como consecuencia de la minería

TABLA DE CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA DEL RIO ELQUI.

•  El arsénico supera las concentraciones recomendadas por la OMS para el agua potable en todo el sistema fluvial mayor parte del período de muestreo. Teniendo en cuenta que el arsénico es cancerígeno y que el valor recomendado se basa en gran medida de la capacidad analítica , deben realizarse esfuerzos para reducir el arsénico en el sistema del río Elqui. Por otra parte, el arsénico es, probablemente introducido en la cadena alimenticia por la extensa riego en el valle de Elqui. Dado que no existen mecanismos de eliminación en el río, el arsénico llega al Océano Pacífico, donde es probable que se comporta de manera conservadora y entra en la cadena alimentaria marina

• La capacidad de adsorción de partículas generalmente aumenta a pH más alto, porque los sitios de adsorción variables son liberados y puestos a disposición para la adsorción de cationes metálicos

•  los metales pesados son una fracción importante adsorbidos sobre partículas en el curso del río, manganeso disuelto excede los valores guía de la OMS en Río Turbio, y la concentración de cobre disuelto probablemente tiene consecuencias ecotoxicológicos. Se observaron efectos inhibitorios sobre las algas de agua dulce en las concentraciones de cobre> 0,05 mol l -1 , y la concentración letal para peces de agua dulce pueden ser tan bajas como 0,25 mol l -1

• La eliminación de arseniato de agua puede ser realizada de forma rutinaria en las plantas de tratamiento a través de co-precipitación con hidróxido de hierro.

• Debido al hecho de que las fuentes de elementos traza tóxicos son dos fuentes puntuales bien definidas, su eliminación del medio ambiente acuático se puede lograr con los esfuerzos razonables, tomando ventaja de los recursos naturales. Co-precipitación de metales pesados con hidróxido de hierro, que se produce de forma natural en Río Turbio, seguido por sedimentación puede realizarse en sentido ascendente en las inmediaciones de las fuentes donde el flujo de agua es probablemente inferior a 0,1 m 3s -1 y la sedimentación áreas pueden ser creados con relativamente poco esfuerzo. Co-precipitación de arseniato se podría lograr a través de ajuste del pH apropiado

FIN