Evaluación de la fitorremediación como alternativa para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con metales pesados

TRABAJO DE GRADO

Evaluación de la fitorremediación como alternativa para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con metales pesados

ESTUDIANTE:JOHANNA NAVARRO AGUIRRE-1060651220

CODIGO: 204015_53

TUTOR DEL CURSO:

Lucerina Artunduaga

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

Abril de 2016

Tabla de Contenido

Introducción         

Resumen         6

Planteamiento del problema

        7

Justificación         9

Objetivos         11

Marco teorico y conceptual         12

Propuesta metodologica         16

Cronograma         20

Presupuesto        21

Resultados o productos esperados         22

Referencias bibliograficas        23

Introducción

La tierra es un lugar  con mucha cantidad de agua. Cerca del 70% de la superficie terrestre está cubierta de agua, fundamentalmente en mares y océanos y el restante es masa continental (tierra). De acuerdo con los datos del Primer Simposio sobre Potabilización del Agua de. Mar, en Washington D. C. en 1965, su volumen se calcula en unos 1300 millones de Km3, representa la totalidad de las aguas de la Tierra,  de los cuales el 97.2% es agua salada y solo 2.8% restante lo forman las aguas no saladas  o dulces.

El agua para satisfacer las diferentes necesidades se transforma en un recurso, es utilizada en el desarrollo del diario vivir, ya que los seres humanos la necesitan para su supervivencia, para los cultivos que producen parte de los alimentos que se consumen, para generar energía y en general hacer posible la producción de los bienes que se utilizan a diario. Aunque solo una mínima parte del agua total de la tierra es accesible para el uso humano directo.

El consumo de agua puede variar dependiendo el tipo de actividad para la cual es destinada. Las actividades de agricultura e industria son las que demandan mayor cantidad, por consiguiente son las que más descargas hacen de aguas residuales, siendo las principales fuentes causantes de la contaminación del recurso hídrico.

En la actividad industrial el recurso agua es fundamental, algunas la utilizan el agua potable como materia prima como lo es el caso de la producción de bebidas y elaboración de otros productos, también en la producción de vapor, en la transmisión de calor o refrigeración y algunas la utilizan como disolvente en los diferentes procesos productivos. Este sector productivo consume la mayor cantidad de agua apta destinada para consumo humano.

Posterior a los procesos productivos se generan aguas residuales industriales, estas contienen todo tipo de contaminantes. Estas aguas son vertidas a los ríos y mares tras una depuración parcial. Las aguas residuales deben cumplir con ciertos estándares legales y características físicas, químicas y microbiológicas, por lo cual debe ser tratada antes de su descarga a cualquier efluente receptor.

Una de las más grandes preocupaciones referente a la contaminación hídrica es la presencia de metales.  La mayoría de los metales de fuentes naturales suelen provenir de la corteza terrestre, de manera natural. Sin embargo hay otros procesos de origen antrópico, como las actividades industriales de tipo agrícolas, mineras, la de recubrimientos metálicos o metalmecánica, fundidoras y otras, que deben ser considerados también como fuentes principales de metales pesados.

El reto debe ser entonces asegurar la buena calidad del agua y flujo de la misma sin destruir los ecosistemas de donde es tomada para las diferentes actividades antes mencionadas. Sin embargo el incremento de costos y la limitada eficacia en los tratamientos convencionales para el agua residual contaminada con metales pesados han despertado el interés en el desarrollo y búsqueda de nuevas tecnologías como la Fitorremediación.

La fitorremediación se basa entonces, en el uso de plantas y su interacción con los microorganismos que se ubican en la rizósfera, con el fin de remover, transformar, secuestrar o degradar sustancias contaminantes contenidas en el suelos, sedimentos, aguas superficiales y subterráneas (Susarla et al., 2002).

Se pueden distinguir dos tipos diferentes de “fitorremediación”: “in planta” y “ex planta”, según se realice la degradación del contaminante dentro de la propia planta o fuera de ella. En el primer caso (in planta), la planta absorbe el contaminante y lo incluye dentro de ella, mientras que cuando es “ex planta”, dicha degradación se realiza en la zona de la rizósfera, debido a los exudados radicales (Hutchinson et al., 2001).

Resumen

A lo largo de los años el incremento de la actividad industrial, se ha convertido en una problemática ambiental debido a la cantidad de vertimientos con  contenidos de metales que se generan. Por sus características una forma opcional de nombrar a este grupo es como “elementos tóxicos, los cuales, de acuerdo a la lista de contaminantes prioritarios de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA, 2001), incluyen a los siguientes elementos: Arsénico, cromo, cobalto, níquel, cobre, zinc, plata, cadmio, mercurio, titanio, selenio y plomo. Estos vertimientos conducen a la contaminación  de las aguas superficiales y subterráneas, constituyendo una fuerte amenaza para el hombre y los ecosistemas.

Ante este contexto, diferentes alternativas se han aplicado con la finalidad de reducir dichos efectos que estos contaminantes ocasionan y para ellos se hará un enfoque en evaluar la Fitorremediación como una posible solución. La evaluación consiste en la exposición de las distintas especies con propiedades de Fitorremediación y su eficiencia en el tratamiento de aguas residuales con contenido de metales pesados, que permitan alcanzar fácilmente los valores máximos admisibles o límite que dicta la normatividad aplicable, para garantizar que estas aguas no contengan cargas tan altas y que puedan ser vertidas en un nivel en el que no causen efectos adversos. A partir de los resultados obtenidos de la investigación se pueda identificar cuáles son las plantas  más prometedoras para poner en marcha un proceso de Fitorremediación en aguas contaminadas con metales pesados.

Planteamiento del problema

¿Es factible la fitorremediación como técnica en descontaminación de aguas residuales con metales pesados?

Las aguas residuales de tipo industrial causan gran impacto, debido a que estas aguas poseen una alta carga contaminante, por los agentes peligrosos derivados de los procesos productivos, la carga contaminante varia igualmente según la actividad, por consiguiente hay vertimientos más contaminantes que otros a nivel de metales pesados y otros parámetros, afectando de manera considerable los cuerpos de agua provocando acumulación en la flora y fauna acuática de metales pesados perturbándolos biológicamente, además de sobrepasar los límites que establece la legislación ambiental referente.

Tradicionalmente el tratamiento de las aguas residuales se hace con la intención de reducir la contaminación, utilizando tecnologías convencionales de   descontaminación, estas incluyen tratamientos de tipo químicos, físicos y biológicos, muchas de estas tecnologías son efectivas dependiendo claro esta del contaminante a tratar. Sin embargo surgen desventajas para su implementación, ya que algunos de ellos requieren de una inversión económica, resultando muy costosos, otros por ejemplo requiere mucho tiempo de reacción para lograr así una disminución considerable del contaminante.

En Colombia en la actualidad ha incrementado de manera significativa la explotación de minerales por la actividad minería y a su vez a nivel  industrial en los procesos de transformación de los minerales, generando agua residual contaminada con metales pesados,  por lo que en los últimos años se ha acentuado  la contaminación en los cuerpos de agua (afluente receptor), manejo por el inadecuado o ineficiente de las aguas residuales procedentes de dichas actividades, debido a que  los sistemas que poseen en la actualidad no son tan eficaces, el tratamiento es muy lento y necesitan ser optimizados lo que requiere de una mayor inversión  y mejorar así los niveles de remoción de los contaminantes, pero algunas industrias no prestan mayor preocupación con el tema, u optimizar un  sistema no es económicamente viable para ellos.

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