domingo, 5 de abril de 2009

ARCILLAS NATURALES (MOTMORILLONITA) EN LA REMOCION DE METALES PRESENTES EN AGUAS CONTAMINADAS POR LA ACTIVIDA MINERA EN ZONAS RURALES DE BOLIVIA

ARCILLAS NATURALES (MOTMORILLONITA) EN LA REMOCION DE METALES PRESENTES EN AGUAS CONTAMINADAS POR LA ACTIVIDA MINERA EN ZONAS RURALES DE BOLIVIA.

MSc. Lic. Jenny Rojas C
Universidad Mayor de San Simón, Facultad de Ciencias y Tecnología, Cochabamba, Bolivia
jennymrojas@hotmail.com


Una de las actividades comerciales más importantes en Bolivia durante varias décadas, ha sido la mineria; en la actualidad la producción es a menor escala y está organizada en una pequeña minería bajo sistema cooperativizado, con la explotación de minerales de Zinc (Zn), Plomo(Pb), Plata(Ag) y Antimonio (Sb), conteniendo además Cadmio(Cd), Cobre(Cu), Bismuto(Bi) y Arsénico(As); una minería mediana desarrollada por compañías mineras que explotan Estaño(Sn) y Sb y una nueva minería en la cual compañías extranjeras, introdujeron nuevas tecnologías para la extracción de Oro(Au), Ag, Zn y Pb, principalmente.

Esta actividad genera residuos líquidos ácidos con elevada turbidez, que contienen principalmente metales, sulfatos y cloruros, residuos que en la mayoría de los casos, no reciben tratamiento alguno y que junto a lixiviados de residuos sólidos , acumulados a la intemperie por varias décadas, son descargados a cuerpos de agua o al medio ambiente, constituyéndose en una de las principales fuentes de contaminación de aguas en zonas mineras, como es la cuenca del Rio Chayanta en el Norte de Potosí, Bolivia.
Investigaciones realizadas muestran la presencia de elevadas concentraciones de metales entre otros, As (6 -24 μg/l), Cd (260-2620 μg/l), Pb (10-21 μg/l) en cuerpos de agua que reciben descargas de la minería, como el Rio Chayanta , a diferencia de ríos de referencias (ríos que no reciben descargas mineras), que contienen bajas concentraciones de metales As ( < 5 μg/l), Cd (< 1 μg/l), Pb (< 2 μg/l), entre otros (1).
Las poblaciones en el Norte de Potosí sufren de escasez de agua durante gran parte del año, por las condiciones climáticas secas de la región, por lo que habitantes de poblaciones como Quila Quila (situada a aproximadamente 70 Km de los centros mineros) utilizan aguas de la cuenca del rio Chayanta para consumo humano con elevadas concentraciones de Cd (23 -63 ppb) y en la irrigación de sus cultivos agrícolas, afectando probablemente a la salud de las personas, ya que encuestas realizadas muestran que el 80% de la población encuestada adolecen permanentemente de dolores estomacales.
Considerando que los procesos de tratamiento convencionales de remoción de metales, como son la precipitación química, intercambio iónico a través de resinas, uso de membranas entre otros, se constituyen en tecnologías inviables a ser utilizadas en comunidades rurales, por su elevado costo y la complejidad de su manejo , en el Centro de Aguas y Saneamiento Ambiental de la Universidad Mayor de San Simón, Cochabamba, Bolivia, se viene desarrollando investigaciones dirigidas al uso de arcillas naturales como es la Motmorillonita, para la remoción de metales en aguas contaminadas por la actividad minera, como una alternativa de tratamiento eficiente, de bajo costo y de posible aplicación en comunidades rurales del Norte de Potosí.
El uso de materiales arcillosos durante los últimos años están siendo estudiados como una alternativa eficiente en la remoción de metales, por la elevada superficie especifica, capacidad de adsorción e intercambio que estos poseen, la cual puede ser considerablemente incrementada con tratamientos químicos y térmicos; sin embargo para fines de aplicación en comunidades rurales se optó por investigar el proceso de remoción de metales utilizando arcilla (motmorillonica) en su forma natural, previamente caracterizada a través de análisis fisicoquímicos y difracción y fluorescencia de rayos X .
Varias investigaciones han sido realizadas utilizando arcilla en polvo como material adsorbente de los metales presentes en el agua; lo cual no podría aplicarse en comunidades rurales por la considerable generación de lodos, el cual requieren de un manejo adecuado. Por lo anterior, las investigaciones que se están realizando utilizan arcilla en forma de pellets, los cuales son fabricados mezclando arcilla molida, carboximetilcelulosa como aglutinante y agua, pasados por un extrusor y cocidos a una temperatura de 900°C.
Inicialmente se realizó ensayos de remoción de cadmio, utilizando soluciones estándar, previa determinación de variables como la concentración del metal, el pH optimo de remoción y el tiempo de contacto del metal con el material adsorbente. El rango de concentración de cadmio estudiado fue de 0,1 a 5 ppm de Cd, en rango de pH entre 4 a 8 , para diferentes tiempos de contacto . Los resultados obtenidos muestran en las condiciones experimentales y con el material adsorbente, que el pH óptimo esta en el orden de 6, y que para un tiempo de contacto de 2 horas, se alcanzan remociones próximas al 60%, bajo sistema discontinuo (2).
En la actualidad se vienen desarrollando investigaciones que permitan establecer la influencia de estos metales y aniones en el proceso de adsorción sobre arcillas de motmorillonita en forma de pellets, considerando que en aguas contaminadas con la actividad minera, el cadmio se encuentra junto a otros metales en concentraciones considerables, entre ellos el plomo y el cobre y aniones como sulfatos y cloruros.

Referencias
1) Rojas J., VandeCasteele C., Influence of mining activities in the north of Potosi, Bolivia on the water quality of the Chayanta river, and its consequences. Environmental Monitoring and Assessment.(2007) 132:321-330.
2) Encinas E., Zubieta E., Rojas J. Remoción de cadmio proveniente de la actividad minera mediante materiales arcillosos. Congreso Internacional sobre desarrollo , medio ambiente y recursos naturales. Vol. II, pp 873- 880, Cochabamba, Bolivia (2007)

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