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ESCUELA POLITEacuteCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA Y
AGROINDUSTRIA
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE
PLANTAS DE BENEFICIO DE ORO Y CUERPOS HIacuteDRICOS DE
LA ZONA MINERA DE PONCE ENRIacuteQUEZ POR RIZOFILTRACIOacuteN
CON PASTO AZUL (DACTYLIS GLOMERATA)
TESIS PREVIA A LA OBTENCIOacuteN DE GRADO DE MAacuteSTER (MSc) EN
METALURGIA EXTRACTIVA
AacuteNGELA MIREYA QUISHPE BALLAGAacuteN
angelaquishpeepneduec
DIRECTOR ING ALICIA GUEVARA PhD
aliciaguevaraepneduec
Quito Junio 2020
copy Escuela Politeacutecnica Nacional (2020)
Reservados todos los derechos de reproduccioacuten
DECLARACIOacuteN DE AUTORIacuteA
ldquoYo Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten declaro bajo juramento que el trabajo aquiacute descrito es de mi autoriacutea que no ha sido previamente presentado para ninguacuten grado o calificacioacuten profesional y que he consultado las referencias bibliograacuteficas que se incluyen en este documento Sin perjuicio de los derechos reconocidos en el primer paacuterrafo del artiacuteculo 114 del Coacutedigo Orgaacutenico de la Economiacutea de los Conocimientos Creatividad e Innovacioacuten ndashCOESC- cedo los derechos patrimoniales de este trabajo a la Escuela Politeacutecnica Nacionalrdquo
___________________________ Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten
CI 172009870-4
CERTIFICACIOacuteN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten bajo mi supervisioacuten
_______________________________ Ing Alicia Guevara Caiquetaacuten PhD
DIRECTORA DEL PROYECTO
AUSPICIO
La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DEMEX-001-2019 que se ejecutoacute en el Departamento de Metalurgia Extractiva de la Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica y Agroindustria
AGRADECIMIENTOS Primero agradezco a Dios por darme la fortaleza durante esta nueva etapa de formacioacuten acadeacutemica por permitirme estar rodeada de personas maravillosas como mi familia y amigos A mi madre por siempre ser mi ejemplo de perseverancia y lucha ante las adversidades a mi padre por estar presente en cada paso que doy a mis hermanas Mayra Pilar y Cristina mi hermano Luis mi cuntildeado Ricardo y a mis sobrinos Byron Juan Santiago Ximena Bruno Nicolaacutes y Leandro quienes han sido un pilar fundamental en mi vida y son la fuerza para seguir adelante Un agradecimiento especial a mi sobrino Byron por ser mi mayor apoyo durante esta etapa por su carintildeo incondicional y por ser el mejor compantildeero de estudio que he tenido y en ocasiones por ser el mejor profesor gracias por tu paciencia A la Ing Alicia Guevara por su guiacutea durante el desarrollo del presente trabajo de investigacioacuten por su amistad durante todos estos antildeos y en especial por ser ese empuje que en ocasiones necesitaba Al Departamento de Metalurgia Extractiva por abrirme nuevamente las puertas a mis profesores Ing Ernesto de la Torre Ing Dianita Endara Ing Edy Pazmintildeo Ing Ximena Diacuteaz y Ely gracias por todos los conocimientos impartidos a Eve y Verito por su ayuda y paciencia en los ensayos A mis compantildeeros de maestriacutea Luchito T Stalin Freddy Luchito G y Cris gracias por su amistad apoyo y risas en los momentos maacutes difiacuteciles A Liz Adri Pao Soraya y Vale quienes me apoyaron durante el desarrollo del proyecto de investigacioacuten sin ustedes no hubiese sido posible llegar a este punto Finalmente agradezco a mis amigos principalmente a Silvi Yady Jenny Vivi Vero Michael Tontildeo Stephy y Any quienes siempre me dieron los mejores aacutenimos para no decaer y sobretodo por ser mi segunda familia
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
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10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
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Ars
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ico
Co
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gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
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acioacute
n d
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rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
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n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
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mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
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mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
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oci
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de
Ars
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rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
copy Escuela Politeacutecnica Nacional (2020)
Reservados todos los derechos de reproduccioacuten
DECLARACIOacuteN DE AUTORIacuteA
ldquoYo Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten declaro bajo juramento que el trabajo aquiacute descrito es de mi autoriacutea que no ha sido previamente presentado para ninguacuten grado o calificacioacuten profesional y que he consultado las referencias bibliograacuteficas que se incluyen en este documento Sin perjuicio de los derechos reconocidos en el primer paacuterrafo del artiacuteculo 114 del Coacutedigo Orgaacutenico de la Economiacutea de los Conocimientos Creatividad e Innovacioacuten ndashCOESC- cedo los derechos patrimoniales de este trabajo a la Escuela Politeacutecnica Nacionalrdquo
___________________________ Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten
CI 172009870-4
CERTIFICACIOacuteN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten bajo mi supervisioacuten
_______________________________ Ing Alicia Guevara Caiquetaacuten PhD
DIRECTORA DEL PROYECTO
AUSPICIO
La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DEMEX-001-2019 que se ejecutoacute en el Departamento de Metalurgia Extractiva de la Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica y Agroindustria
AGRADECIMIENTOS Primero agradezco a Dios por darme la fortaleza durante esta nueva etapa de formacioacuten acadeacutemica por permitirme estar rodeada de personas maravillosas como mi familia y amigos A mi madre por siempre ser mi ejemplo de perseverancia y lucha ante las adversidades a mi padre por estar presente en cada paso que doy a mis hermanas Mayra Pilar y Cristina mi hermano Luis mi cuntildeado Ricardo y a mis sobrinos Byron Juan Santiago Ximena Bruno Nicolaacutes y Leandro quienes han sido un pilar fundamental en mi vida y son la fuerza para seguir adelante Un agradecimiento especial a mi sobrino Byron por ser mi mayor apoyo durante esta etapa por su carintildeo incondicional y por ser el mejor compantildeero de estudio que he tenido y en ocasiones por ser el mejor profesor gracias por tu paciencia A la Ing Alicia Guevara por su guiacutea durante el desarrollo del presente trabajo de investigacioacuten por su amistad durante todos estos antildeos y en especial por ser ese empuje que en ocasiones necesitaba Al Departamento de Metalurgia Extractiva por abrirme nuevamente las puertas a mis profesores Ing Ernesto de la Torre Ing Dianita Endara Ing Edy Pazmintildeo Ing Ximena Diacuteaz y Ely gracias por todos los conocimientos impartidos a Eve y Verito por su ayuda y paciencia en los ensayos A mis compantildeeros de maestriacutea Luchito T Stalin Freddy Luchito G y Cris gracias por su amistad apoyo y risas en los momentos maacutes difiacuteciles A Liz Adri Pao Soraya y Vale quienes me apoyaron durante el desarrollo del proyecto de investigacioacuten sin ustedes no hubiese sido posible llegar a este punto Finalmente agradezco a mis amigos principalmente a Silvi Yady Jenny Vivi Vero Michael Tontildeo Stephy y Any quienes siempre me dieron los mejores aacutenimos para no decaer y sobretodo por ser mi segunda familia
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
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oci
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Ars
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Co
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nic
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cioacute
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gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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oci
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Ars
eacuten
ico
Co
nce
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acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
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acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
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oci
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de
Ars
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nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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de
Ars
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Co
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nic
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mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
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de
Ars
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o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
DECLARACIOacuteN DE AUTORIacuteA
ldquoYo Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten declaro bajo juramento que el trabajo aquiacute descrito es de mi autoriacutea que no ha sido previamente presentado para ninguacuten grado o calificacioacuten profesional y que he consultado las referencias bibliograacuteficas que se incluyen en este documento Sin perjuicio de los derechos reconocidos en el primer paacuterrafo del artiacuteculo 114 del Coacutedigo Orgaacutenico de la Economiacutea de los Conocimientos Creatividad e Innovacioacuten ndashCOESC- cedo los derechos patrimoniales de este trabajo a la Escuela Politeacutecnica Nacionalrdquo
___________________________ Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten
CI 172009870-4
CERTIFICACIOacuteN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten bajo mi supervisioacuten
_______________________________ Ing Alicia Guevara Caiquetaacuten PhD
DIRECTORA DEL PROYECTO
AUSPICIO
La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DEMEX-001-2019 que se ejecutoacute en el Departamento de Metalurgia Extractiva de la Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica y Agroindustria
AGRADECIMIENTOS Primero agradezco a Dios por darme la fortaleza durante esta nueva etapa de formacioacuten acadeacutemica por permitirme estar rodeada de personas maravillosas como mi familia y amigos A mi madre por siempre ser mi ejemplo de perseverancia y lucha ante las adversidades a mi padre por estar presente en cada paso que doy a mis hermanas Mayra Pilar y Cristina mi hermano Luis mi cuntildeado Ricardo y a mis sobrinos Byron Juan Santiago Ximena Bruno Nicolaacutes y Leandro quienes han sido un pilar fundamental en mi vida y son la fuerza para seguir adelante Un agradecimiento especial a mi sobrino Byron por ser mi mayor apoyo durante esta etapa por su carintildeo incondicional y por ser el mejor compantildeero de estudio que he tenido y en ocasiones por ser el mejor profesor gracias por tu paciencia A la Ing Alicia Guevara por su guiacutea durante el desarrollo del presente trabajo de investigacioacuten por su amistad durante todos estos antildeos y en especial por ser ese empuje que en ocasiones necesitaba Al Departamento de Metalurgia Extractiva por abrirme nuevamente las puertas a mis profesores Ing Ernesto de la Torre Ing Dianita Endara Ing Edy Pazmintildeo Ing Ximena Diacuteaz y Ely gracias por todos los conocimientos impartidos a Eve y Verito por su ayuda y paciencia en los ensayos A mis compantildeeros de maestriacutea Luchito T Stalin Freddy Luchito G y Cris gracias por su amistad apoyo y risas en los momentos maacutes difiacuteciles A Liz Adri Pao Soraya y Vale quienes me apoyaron durante el desarrollo del proyecto de investigacioacuten sin ustedes no hubiese sido posible llegar a este punto Finalmente agradezco a mis amigos principalmente a Silvi Yady Jenny Vivi Vero Michael Tontildeo Stephy y Any quienes siempre me dieron los mejores aacutenimos para no decaer y sobretodo por ser mi segunda familia
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
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19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
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oci
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Ars
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nic
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gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
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n A
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nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
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Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
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rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
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acioacute
n A
rseacute
nic
o e
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olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
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de
Ars
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nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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de
Ars
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Co
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nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
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oci
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de
Ars
eacuten
ico
Co
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acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
CERTIFICACIOacuteN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Aacutengela Mireya Quishpe Ballagaacuten bajo mi supervisioacuten
_______________________________ Ing Alicia Guevara Caiquetaacuten PhD
DIRECTORA DEL PROYECTO
AUSPICIO
La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DEMEX-001-2019 que se ejecutoacute en el Departamento de Metalurgia Extractiva de la Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica y Agroindustria
AGRADECIMIENTOS Primero agradezco a Dios por darme la fortaleza durante esta nueva etapa de formacioacuten acadeacutemica por permitirme estar rodeada de personas maravillosas como mi familia y amigos A mi madre por siempre ser mi ejemplo de perseverancia y lucha ante las adversidades a mi padre por estar presente en cada paso que doy a mis hermanas Mayra Pilar y Cristina mi hermano Luis mi cuntildeado Ricardo y a mis sobrinos Byron Juan Santiago Ximena Bruno Nicolaacutes y Leandro quienes han sido un pilar fundamental en mi vida y son la fuerza para seguir adelante Un agradecimiento especial a mi sobrino Byron por ser mi mayor apoyo durante esta etapa por su carintildeo incondicional y por ser el mejor compantildeero de estudio que he tenido y en ocasiones por ser el mejor profesor gracias por tu paciencia A la Ing Alicia Guevara por su guiacutea durante el desarrollo del presente trabajo de investigacioacuten por su amistad durante todos estos antildeos y en especial por ser ese empuje que en ocasiones necesitaba Al Departamento de Metalurgia Extractiva por abrirme nuevamente las puertas a mis profesores Ing Ernesto de la Torre Ing Dianita Endara Ing Edy Pazmintildeo Ing Ximena Diacuteaz y Ely gracias por todos los conocimientos impartidos a Eve y Verito por su ayuda y paciencia en los ensayos A mis compantildeeros de maestriacutea Luchito T Stalin Freddy Luchito G y Cris gracias por su amistad apoyo y risas en los momentos maacutes difiacuteciles A Liz Adri Pao Soraya y Vale quienes me apoyaron durante el desarrollo del proyecto de investigacioacuten sin ustedes no hubiese sido posible llegar a este punto Finalmente agradezco a mis amigos principalmente a Silvi Yady Jenny Vivi Vero Michael Tontildeo Stephy y Any quienes siempre me dieron los mejores aacutenimos para no decaer y sobretodo por ser mi segunda familia
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
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n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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oci
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de
Ars
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ico
Co
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acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
AUSPICIO
La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DEMEX-001-2019 que se ejecutoacute en el Departamento de Metalurgia Extractiva de la Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica y Agroindustria
AGRADECIMIENTOS Primero agradezco a Dios por darme la fortaleza durante esta nueva etapa de formacioacuten acadeacutemica por permitirme estar rodeada de personas maravillosas como mi familia y amigos A mi madre por siempre ser mi ejemplo de perseverancia y lucha ante las adversidades a mi padre por estar presente en cada paso que doy a mis hermanas Mayra Pilar y Cristina mi hermano Luis mi cuntildeado Ricardo y a mis sobrinos Byron Juan Santiago Ximena Bruno Nicolaacutes y Leandro quienes han sido un pilar fundamental en mi vida y son la fuerza para seguir adelante Un agradecimiento especial a mi sobrino Byron por ser mi mayor apoyo durante esta etapa por su carintildeo incondicional y por ser el mejor compantildeero de estudio que he tenido y en ocasiones por ser el mejor profesor gracias por tu paciencia A la Ing Alicia Guevara por su guiacutea durante el desarrollo del presente trabajo de investigacioacuten por su amistad durante todos estos antildeos y en especial por ser ese empuje que en ocasiones necesitaba Al Departamento de Metalurgia Extractiva por abrirme nuevamente las puertas a mis profesores Ing Ernesto de la Torre Ing Dianita Endara Ing Edy Pazmintildeo Ing Ximena Diacuteaz y Ely gracias por todos los conocimientos impartidos a Eve y Verito por su ayuda y paciencia en los ensayos A mis compantildeeros de maestriacutea Luchito T Stalin Freddy Luchito G y Cris gracias por su amistad apoyo y risas en los momentos maacutes difiacuteciles A Liz Adri Pao Soraya y Vale quienes me apoyaron durante el desarrollo del proyecto de investigacioacuten sin ustedes no hubiese sido posible llegar a este punto Finalmente agradezco a mis amigos principalmente a Silvi Yady Jenny Vivi Vero Michael Tontildeo Stephy y Any quienes siempre me dieron los mejores aacutenimos para no decaer y sobretodo por ser mi segunda familia
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
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acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
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acioacute
n A
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nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
AGRADECIMIENTOS Primero agradezco a Dios por darme la fortaleza durante esta nueva etapa de formacioacuten acadeacutemica por permitirme estar rodeada de personas maravillosas como mi familia y amigos A mi madre por siempre ser mi ejemplo de perseverancia y lucha ante las adversidades a mi padre por estar presente en cada paso que doy a mis hermanas Mayra Pilar y Cristina mi hermano Luis mi cuntildeado Ricardo y a mis sobrinos Byron Juan Santiago Ximena Bruno Nicolaacutes y Leandro quienes han sido un pilar fundamental en mi vida y son la fuerza para seguir adelante Un agradecimiento especial a mi sobrino Byron por ser mi mayor apoyo durante esta etapa por su carintildeo incondicional y por ser el mejor compantildeero de estudio que he tenido y en ocasiones por ser el mejor profesor gracias por tu paciencia A la Ing Alicia Guevara por su guiacutea durante el desarrollo del presente trabajo de investigacioacuten por su amistad durante todos estos antildeos y en especial por ser ese empuje que en ocasiones necesitaba Al Departamento de Metalurgia Extractiva por abrirme nuevamente las puertas a mis profesores Ing Ernesto de la Torre Ing Dianita Endara Ing Edy Pazmintildeo Ing Ximena Diacuteaz y Ely gracias por todos los conocimientos impartidos a Eve y Verito por su ayuda y paciencia en los ensayos A mis compantildeeros de maestriacutea Luchito T Stalin Freddy Luchito G y Cris gracias por su amistad apoyo y risas en los momentos maacutes difiacuteciles A Liz Adri Pao Soraya y Vale quienes me apoyaron durante el desarrollo del proyecto de investigacioacuten sin ustedes no hubiese sido posible llegar a este punto Finalmente agradezco a mis amigos principalmente a Silvi Yady Jenny Vivi Vero Michael Tontildeo Stephy y Any quienes siempre me dieron los mejores aacutenimos para no decaer y sobretodo por ser mi segunda familia
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
DEDICATORIA
A mi madre Beatriz por su amor incondicional y fortaleza ya que sin ella nada seriacutea posible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
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olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de
Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por
Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Quishpe Aacutengela(1) Guevara Alicia(2)
Departamento de Metalurgia Extractiva Escuela Politeacutecnica Nacional Ladroacuten de Guevara E11-253 Quito Ecuador
Teleacutefono (5932)2976300 (ext5806) E-Mail (1) angelaquishpeepneduec (2)aliciaguevaraepneduec
Resumen El presente trabajo se evaluoacute la remocioacuten de As de muestras de agua de dos cuerpos hiacutedricos y dos efluentes de
plantas de beneficio de oro de la zona minera de Camilo Ponce Enriacutequez a traveacutes del tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul
(dactylis glomerata) Esta especie fue previamente seleccionada por su capacidad de remocioacuten de As del 96 en soluciones
sinteacuteticas Para el estudio se partioacute de concentraciones de As de 012 y 027 mgL-1 para muestras de los riacuteos Siete y Chico y
014 y 024 mgL-1 para efluentes de dos plantas de beneficio respectivamente Despueacutes del cuarto diacutea de tratamiento por
rizofiltracioacuten la concentracioacuten de As ya presentaba valores bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental ecuatoriana (005 y 01 mgL-1) que corresponden al 80 de remocioacuten Asiacute mismo se determinoacute que maacutes del 70 del
As contenido en las especies se acumula en la raiacutez esto debido a la retencioacuten del metaloide en la pared celular como por la
complejacioacuten de las fitoquelatinas en la vacuola celular de la planta A partir de los resultados obtenidos a escala laboratorio se
realiza una prueba piloto en un humedal artificial con 5 L de muestras de efluente logrando una remocioacuten del 98 de As al
segundo diacutea de tratamiento la eficiencia del proceso se incrementoacute debido a la interaccioacuten del sistema radicular del pasto azul
con el sustrato del humedal
Palabras clave Arseacutenico rizofiltracioacuten cuerpos hiacutedricos efluentes liacutequidos remocioacuten
Abstract The present study evaluated the removal of As from water samples from two rivers and two effluents from gold
processing plants in the mining area of Camilo Ponce Enriquez through the treatment of rizofiltration with blue grass (dactylis
glomerata) This species was previously selected for its 96 As removal capacity in synthetic solutions For the study
concentrations of As of 012 and 027 mgL-1 were used for samples of the Siete and Chico rivers and 014 and 024 mgL-1 for
effluents of two gold processing plants respectively After the fourth day of treatment by rizofiltration the concentration of As
already had values below the maximum permissible limit established in the Ecuadorian environmental regulations (005 and 01
mgL-1) that correspond to 80 removal Likewise it was determined that more than 70 of the As contained in the species
accumulates in the root this due to the retention of the metalloid in wall cell as well as the complexation of the phytochelatins
in the cellular vacuole of the plant From the results obtained at the laboratory scale a pilot test is carried out in an artificial
wetland with 5 L of effluent samples achieving a 98 removal of As on the second day of treatment the efficiency of the
process was increased due to the interaction of the root of the blue grass with the wetland substrate
Keywords Arsenic rhizofiltration rivers liquid effluents removal
1 INTRODUCCIOacuteN
En Ecuador tanto la extraccioacuten como el procesamiento de oro
se han desarrollado principalmente a escala artesanal y de
pequentildea mineriacutea ambos caracterizados por un escaso nivel de
tecnificacioacuten y la insuficiente participacioacuten de personal
capacitado Esta situacioacuten ha provocado entre otros
problemas la inadecuada gestioacuten de los recursos naturales el
incremento de riesgos geoloacutegicos la deficiencia de sistemas
de seguridad y salud ocupacional ademaacutes de la contaminacioacuten
del agua suelo y aire (Cumbal et al 2014)
Esta problemaacutetica se hace maacutes evidente en las provincias de
Azuay El Oro y Zamora Chinchipe especiacuteficamente en los
distritos mineros de Nambija Portovelo-Zaruma y Camilo
Ponce Enriacutequez (Ministerio de Mineriacutea 2016) En estas zonas
los minerales auriacuteferos que contienen cantidades importantes
(gt 15) de sulfuros como pirita pirrotina arsenopirita y
calcopirita (De la Torre y Diacuteaz 2000) se procesan en molinos
chilenos (trapiches) se concentran gravimeacutetricamente y el oro
grueso presente se recupera por amalgamacioacuten con mercurio
esto a pesar de la prohibicioacuten establecida en la Reforma de la
Ley de Mineriacutea del antildeo 2013 El oro fino del material residual
se recupera por cianuracioacuten y este proceso genera grandes
voluacutemenes de efluentes que contienen concentraciones
elevadas de metales como As Cu y Hg
Los efluentes generados en estos procesos metaluacutergicos son
considerados desechos peligrosos sin embargo en muchos
casos debido a una inadecuada gestioacuten ambiental y ubicacioacuten
geograacutefica estos son depositados cerca de pendientes y riacuteos
(Appleton et al 2001) Las descargas al ambiente sin ninguacuten
tratamiento previo de efluentes que contienen metales pesados
disueltos y otras sustancias quiacutemicas ha generado que la mayor
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
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residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
afectacioacuten ambiental se concentre en los cuerpos hiacutedricos de
las aacutereas cercanas a la explotacioacuten minera (Jimeacutenez et al
2016 Tarras et al 2001 Cumbal et al 2014) Esta situacioacuten
representa un riesgo potencial para el ambiente los habitantes
de estas zonas asiacute como a la agricultura y acuacultura
(PRODEMINCA 1998)
En este contexto los metales pesados presentes tanto en los
efluentes liacutequidos como en los relaves generados en los
procesos de extraccioacuten auriacutefera constituyen un riesgo latente
debido a su peligrosidad ya que al no ser ni quiacutemica ni
bioloacutegicamente degradables pueden permanecer cientos de
antildeos en el ambiente y provocar la degradacioacuten de los cuerpos
hiacutedricos (Tarras et al 2001)
La preocupacioacuten que ha generado este tema ha llevado a que
se realice monitoreos de la calidad de agua de los tres
principales distritos mineros del Ecuador realizados por
PRODEMINCA (1998) Appleton et al (2001) asiacute como
INIGEMM (2014) En estos estudios se determinoacute que la
concentracioacuten de As en los riacuteos de la zona de Camilo Ponce
Enriacutequez es superior a la de los ubicados en Zaruma Portovelo
y Nambija conforme se detalla en la Tabla 1
Se ha determinado que los cuerpos hiacutedricos del distrito minero
de Camilo Ponce Enriacutequez presentan valores promedio de As
20 veces superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental para la preservacioacuten
de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce (005 mg L-1) y
64 veces maacutes que la concentracioacuten miacutenima recomendada por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud (10 ug L-1)
Tabla 1 Resultados del monitoreo de la concentracioacuten de As en los cuerpos hiacutedricos de los 3 principales distritos mineros
Distrito minero Zona de muestreo As (mgL-1)
Camilo Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282
Quebrada Jaboacuten(2) 0893
Riacuteo Siete(3) 0785
Riacuteo Chico(2) 0051
Riacuteo Siete (valor maacuteximo)(1) 047
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044
Riacuteo Guanache(2) 0036
Ex Camp Militar Saraguro(2)
0027
Riacuteo Tenguel(2) 0003
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera(3) 1983
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343
Riacuteo Amarillo(2) 0302
Riacuteo Pindo(3) 0051
Riacuteo Amarillo(3) 0001
Riacuteo Calera y Amarillo(1) ND
Nambija
Quebrada Calixto(3) 0026 Quebrada Nambija(2) 0016
Quebrada Cambana(3) 0009
Quebrada Calixto(2) 0003 Riacuteo Nambija(3) 0003
Las Orquiacutedeas(2) 0002
Riacuteo Nambija(1) ND Quebrada Campanas(2) ND
Quebrada Cumay(2) ND
Liacutemite maacuteximo permisible As (mg L-1)(4) 005
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998) (4) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2
Criterio de Calidad Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA 2015 ND no se
ha determinado valor
Por este motivo es de vital importancia que los efluentes
liacutequidos generados en las plantas de beneficio antes de su
descarga a los cuerpos hiacutedricos cuenten con un tratamiento
previo ya que la exposicioacuten prolongada a eacuteste metaloide
puede causar alteraciones en el sistema nervioso y circulatorio
asiacute como en la piel pudiendo llegar a provocar
hidroarsenicismo croacutenico regional endeacutemico (HACRE)
enfermedad que se atribuye al consumo de agua con alto
contenido de As durante un largo tiempo e incluso provocar
caacutencer de piel pulmoacuten vejiga entre otros (Minaverry amp
Caacuteceres 2016 Salido et al 2003 OMS 2018 Vithanage et
al 2017)
Actualmente existen varios estudios sobre la aplicacioacuten de
teacutecnicas de remediacioacuten para la remocioacuten de As en agua entre
las cuales se consideran procesos fiacutesicos quiacutemicos como son
adsorcioacuten intercambio de iones precipitacioacutenndashcoagulacioacuten
filtracioacuten de membrana tambieacuten se contemplan procesos
bioloacutegicos como tratamientos con microorganismos o bio
filtracioacuten asiacute como la fitorremediacioacuten (Jang et al 2005
Boglione R et al 2019 Mondal et al 2006 McCutcheon amp
Joslashrgensen 2008)
La fitorremediacioacuten es una alternativa sustentable y de bajo
costo para la rehabilitacioacuten de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogeacutenicos y es especialmente
uacutetil para el tratamiento de metales pesados (Delgadillo et al
2011 Gonzales 2014 Covarrubias amp Pentildea 2016 Tiwari
2019) ya que aprovecha la capacidad de especies vegetales
para extraer acumular inmovilizar y transformar los
contaminantes del agua (Rahman amp Hasegawa 2011) Las
plantas empleadas son capaces de retener altas
concentraciones de metales toacutexicos en sus raiacuteces brotes y
hojas (Tangahu et al 2011) por lo que se las ha definido
como un sistema de bombeo y filtracioacuten impulsado por energiacutea
solar que actuacutean como acumuladores que sobreviven a pesar
de concentrar contaminantes en sus tejidos eacutestos los
biodegradan o bio-transforman en formas inertes
(Cunningham et al 1993)
Existen especies vegetales que son maacutes eficaces para absorber
diferentes tipos de metales como el Pb Zn Cu Co Cr As y
varios radionucleiacutedos Los cambios maacutes importantes que se
aprecian en las plantas empleadas en estos tratamientos son
morfoloacutegicos y de deficiencia de crecimiento eacutestos dependen
del tipo de especie utilizada en el tratamiento (Raskin et al
1997 Yadav et al 2011 Ali et al 2013)
Las teacutecnicas de fitorremediacioacuten tienen varias ventajas ya que
las plantas pueden prosperar en ambientes altamente toacutexicos
debido a que requieren poco cuidado ademaacutes de generar gran
cantidad de biomasa rica en metales que una vez finalizado el
tratamiento pueden reciclarse pero tambieacuten se enfrentan a
desafiacuteos como la baja reproduccioacuten de las especies en medios
menos controlados y la concentracioacuten excesiva de metales
pesados que limita la remocioacuten de los mismos (McIntyre T
2003 Ali et al 2013)
Una de las teacutecnicas de fitorremediacioacuten maacutes aplicada en medio
acuaacutetico es la rizofiltracioacuten donde las raiacuteces absorben
concentran y precipitan los metales pesados presentes en aguas
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
residuales este proceso incluye el transporte de contaminantes
metaacutelicos hacia la superficie de la raiacutez absorbente asiacute como la
absorcioacuten del metal a traveacutes de las membranas de las ceacutelulas
de la raiacutez hacia la biomasa siendo importante las interacciones
entre planta-agua a fin de controlar la recuperacioacuten de
contaminantes especiacuteficos de los cuerpos hiacutedricos
(Dushenkov et al 1995 Yadav et al 2011 Verma et al
2006)
Las plantas maacutes efectivas para este tipo de fitoremediacioacuten
son las especies terrestres que crecen en medios hidropoacutenicos
cuyas raiacuteces deben ser de raacutepido crecimiento con la capacidad
de eliminar metales toacutexicos durante largos periacuteodos de tiempo
de exposicioacuten (Raskyn et al 1997 Khilji amp Bareen 2008)
La rizofiltracioacuten presenta varias ventajas como depurar varios
metales tratar grandes voluacutemenes de efluentes menor
necesidad de productos quiacutemicos toacutexicos reduccioacuten del
volumen de residuos secundarios reciclaje y efectividad en el
cumplimiento de la normativa ambiental (Raskyn et al 1997
Dushenkov et al 1995 Padmavathiamma et al 2007 Yadav
et al 2011)
Ejemplos exitosos del uso de esta teacutecnica son los humedales
artificiales camas de cantildea y sistemas de planta flotante para el
tratamiento de algunos tipos de aguas residuales en este caso
los metales se acumulan mayoritariamente en las raiacuteces de las
plantas empleadas Trabajos realizados por Lintildeaacuten (2016)
Flores (2017) y Barreto (2019) lograron obtener valores de
remocioacuten de As en soluciones sinteacuteticas de 22 50 98
96 empleando especies como la Quinuilla (Chenopodium
aacutelbum) cebolla Allium cepa Jacinto de agua (Eichhornia
crassipes) Pasto Azul (Dactylis glomerata) respectivamente
Hasta ahora en el Ecuador no se evidencia la aplicacioacuten de
sistemas de remediacioacuten de aguas contaminadas por As en
zonas mineras La presente investigacioacuten tiene como objetivo
principal evaluar la capacidad de remocioacuten de este metal de
efluentes liacutequidos de plantas de beneficio y de cuerpos hiacutedricos
ubicados en el distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
En este trabajo se emplearaacute la rizofiltracioacuten con pasto azul
(Dactylis glomerata) para absorber acumular estabilizar o
reducir el As presente en efluentes liacutequidos de dos plantas de
beneficio y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero en
referencia El tratamiento se aplicaraacute hasta alcanzar niveles de
As inferiores a los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos
en la normativa ambiental ecuatoriana tanto a escala
laboratorio como piloto A partir de los resultados obtenidos
se espera motivar la aplicacioacuten del proceso por parte de las
empresas mineras de la zona como un tratamiento no
convencional que mejorariacutea la gestioacuten ambiental de sus
actividades
2 METODOLOGIacuteA
21 Caracterizacioacuten de las muestras de estudio
211 Seleccioacuten de la zona de estudio
Con base en la informacioacuten existente sobre los monitoreos de
calidad de agua de los riacuteos en los principales distritos mineros
del sur de Ecuador realizadas por PRODEMINCA (1998)
Appleton et al (2001) asiacute como por el INIGEMM (2014) se
seleccionoacute como aacuterea de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez
En esta zona se identificaron dos cuerpos hiacutedricos (riacuteo Siete y
riacuteo Chico) que presentaban concentraciones elevadas de As
que son superiores a 005 mg L-1 liacutemite maacuteximo permisible
establecido en la normativa ambiental ecuatoriana Anexo 1
Tabla 2 (Ministerio del Ambiente 2015)
Ademaacutes se identificaron dos plantas de beneficio ubicadas en
la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos seleccionados
cuyos efluentes liacutequidos presentaron concentraciones de As
superiores a 01 mgL-1 que corresponde al liacutemite maacuteximo
permisible establecido en el Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del
Ambiente 2015)
212 Toma de muestras de efluentes liacutequidos y cuerpos
hiacutedricos del distrito minero Camilo Ponce Enriacutequez
Con la identificacioacuten de los cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio ubicados en el distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez se procedioacute con un muestreo puntual para lo cual se
empleoacute el meacutetodo establecido en la Norma Teacutecnica INEN
2176 (Instituto Ecuatoriano de Normalizacioacuten 2013)
Las muestras fueron transportadas en un cajoacuten refrigerado por
viacutea terrestre al laboratorio del Departamento de Metalurgia
Extractiva (DEMEX) donde se realizaron los respectivos
anaacutelisis para la caracterizacioacuten fiacutesico ndash quiacutemica a fin de
determinar las condiciones iniciales previo a la aplicacioacuten del
proceso de rizofiltracioacuten como alternativa de depuracioacuten
213 Caracterizacioacuten de las muestras bajo estudio
La caracterizacioacuten quiacutemica de las muestras se realiza
empleando un equipo de absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300
PERKIN ELMER) y un ICP-OES (PERKIN ELMER Optima
8000) para determinar la concentracioacuten inicial de Cu Cd Pb
Fe Zn Hg y principalmente As Ademaacutes se midioacute el pH de
las muestras y los soacutelidos suspendidos presentes
Se consideraron estos paraacutemetros ya que los mismos cuentan
con liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental vigente y que tienen incidencia en los criterios de
calidad para tratamiento de aguas afectadas por actividades
mineras (Quishpe 2010)
22 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de plantas para
rizofiltracioacuten
221 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de
absorcioacuten de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie con mayor porcentaje de
absorcioacuten de As se realizaron ensayos con plantas de jacinto
de agua (eichhornia crassipes) pasto azul (poa pratensis) y
helecho acuaacutetico miniatura (azolla) las cuales se desarrollaron
en cultivos hidropoacutenicos (Barreto 2019)
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
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n A
rseacute
nic
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n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
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de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
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acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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de
Ars
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Co
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nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Las especies seleccionadas fueron separadas en tres grupos de
10 plantas y cada una de ellas se colocoacute en contacto con
400 mL de soluciones sinteacuteticas de As de 0154 mgL-1
0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 durante 15 diacuteas Durante este
periodo se llevoacute un registro del pH de las soluciones asiacute como
del marchitamiento mortalidad y coloracioacuten de las plantas
Los diacuteas 1 2 3 6 7 8 9 y 15 del ensayo se tomaron aliacutecuotas
de 10 mL para el anaacutelisis de la concentracioacuten de As en el ICP-
OES Se determinoacute el porcentaje de absorcioacuten del metal
pesado por las plantas con base en la diferencia entre la
concentracioacuten inicial y final de este metaloide en solucioacuten
ademaacutes se consideroacute la peacuterdida de volumen de muestra debido
a la evaporacioacuten y absorcioacuten propia de las plantas
En funcioacuten de los resultados obtenidos se seleccionoacute la especie
que presentoacute el mayor porcentaje de absorcioacuten de As en
soluciones sinteacuteticas para su posterior aplicacioacuten en ensayos
de depuracioacuten de aguas de riacuteo y efluentes de la zona de Camilo
Ponce Enriacutequez
222 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Se implementaron semilleros hidropoacutenicos empleando como
sustrato espuma de poliuretano en cubos de 25 cm por arista
Cada cubo se humedecioacute con agua destilada previo a colocar
3 a 4 semillas de pasto azul (dactylis glomerata) con el fin de
facilitar la germinacioacuten (Quishpe 2010)
Los cubos con las semillas se colocaron en recipientes
(semilleros) que se cubrieron con agua destilada y se dejaron
reposar por 24 horas para que el sustrato capte toda la
humedad necesaria para favorecer la germinacioacuten
Transcurrido ese periodo se evacuoacute el exceso de agua para que
prosiga el proceso Durante esta etapa se realizoacute una
depuracioacuten de las plaacutentulas que no germinaron
Las primeras plaacutentulas germinadas fueron trasladadas a
bandejas con solucioacuten nutritiva que provee los nutrientes
necesarios para su adecuado desarrollo (INTAGRI 2017)
Esta solucioacuten fue elaborada a partir de macronutrientes como
fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio
(KNO3) nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O]
sulfato de magnesio hepta hidratado (MgSO47H2O) y
micronutrientes como EDTA de hierro (Fe) sulfato
manganoso hidratado (MnSO4 H2O) aacutecido boacuterico (H3BO3)
sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc
hepta hidratado (ZnSO47H2O) cuya composicioacuten se presenta
en la Ficha Teacutecnica III Las plaacutentulas permanecen en las
bandejas hasta alcanzar una longitud de 10 a 12 cm
Las plantas ya desarrolladas fueron trasladas a un sistema
hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) que estaacute
compuesto de a) Canales para cultivo hidropoacutenico (tubos PVC
de 3 m de largo y 01 m de diaacutemetro) b) Estructura de madera
(1 m de base 24 de largo y 21 de alto) y c) Sistema de
bombeo y alimentacioacuten (red de distribucioacuten bomba y tanque
de alimentacioacuten) conforme a la Figura 1 Ademaacutes en los
canales para el cultivo hidropoacutenico las plantas se colocaron
con una separacioacuten de 5 cm entre cada una de ellas
Figura 1 Esquema sistema hidropoacutenico vertical NFT
(Nutrient Film Technique)
Durante el proceso de crecimiento de las plantas de pasto azul
se controloacute su longitud la presencia de plagas y la mortalidad
de las mismas Las plantas permanecieron de 4 a 5 meses
dentro de este sistema hasta que presentaron longitudes
promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez previo a ser
empleadas en el tratamiento de rizofiltracioacuten de las muestras
de efluentes y cuerpos hiacutedricos (Barreto 2019)
23 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio y cuerpos hiacutedricos por rizofiltracioacuten con pasto
azul a escala laboratorio
Las muestras de efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio
y dos cuerpos hiacutedricos del distrito minero de Camilo Ponce
Enriacutequez que presentaron concentraciones de As superiores a
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos en la normativa
ambiental se trataron por rizofiltracioacuten con pasto azul
desarrollado por medios hidropoacutenicos (4 y 5 meses)
Para la depuracioacuten de los efluentes y el agua de los cuerpos
hiacutedricos a escala laboratorio se emplearon en cada caso
5000 mL de muestra que se colocaron en contacto con plantas
de pasto azul de 4 meses de crecimiento a las cuales se les
midioacute previamente la longitud de la raiacutez y las hojas conforme
a la Figura 2
Durante el tratamiento con una periodicidad de 48 horas se
tomaron aliacutecuotas de 30 mL de muestras de efluentes y aguas
para determinar la concentracioacuten de As remanente en las
soluciones empleando ICP-OES
El proceso de depuracioacuten de As por rizofiltracioacuten para los
efluentes de las plantas de beneficio de oro finalizoacute una vez
que la solucioacuten residual alcanzoacute concentraciones menores a
01 mgL-1 y 005 mg L-1 para las aguas de los cuerpos
hiacutedricos En ambos casos los porcentajes de remocioacuten del
metaloide fueron superiores al 90
Se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten para ello se incrementoacute
el tiempo de crecimiento de las especies de pasto azul de 4 a 5
meses a fin de determinar coacutemo variacutea este paraacutemetro en la
absorcioacuten de As y se procedioacute con el tratamiento antes
detallado Para este tratamiento se redujo el nuacutemero de plantas
a 10 especies y se empleoacute 3000 mL de muestra de agua para
cuerpos hiacutedricos y 5000 mL para efluentes liacutequidos de plantas
de beneficio
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Figura 2 Tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul (dactylis glomerata)
Durante todos los ensayos a escala laboratorio se determinaron
porcentajes de mortalidad marchitamiento y tamantildeo de hojas
con el fin de establecer el grado de afectacioacuten de la absorcioacuten
de As en el desarrollo de la planta y su eficiencia en el
tratamiento
Una vez finalizados los diferentes tratamientos por
rizofiltracioacuten con pasto azul se determinoacute la concentracioacuten de
As presente en las hojas y la raiacutez de las plantas empleadas
durante el proceso Con este fin las plantas se secaron a
temperatura ambiente por dos semanas y se llevaron
separadamente a disgregacioacuten con aacutecido niacutetrico (65) Las
soluciones obtenidas se llevaron a anaacutelisis de la concentracioacuten
de As en ICP-OES Esto con el fin de determinar en queacute
seccioacuten de la planta se alojaba la mayor cantidad del metaloide
Con todos los datos obtenidos se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico
del comportamiento de cada ensayo para ello se aplicaraacute el
meacutetodo de varianza global (ADEVA o ANOVA)
24 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio por rizofiltracioacuten con pasto azul a escala piloto
Para la aplicacioacuten del tratamiento de depuracioacuten por
rizofiltracioacuten a escala piloto se instaloacute un sistema de
humedales artificiales de 20 L por diacutea de capacidad El
esquema de la instalacioacuten piloto se ilustra en la Figura 3 y fue
desarrollado de acuerdo a lo sugerido por Guanoluisa (2012)
El sistema estuvo compuesto por una estructura metaacutelica de
acero al carbono recubierto con pintura anticorrosiva con una
pendiente de 007 m que conteniacutea 2 recipientes tipo caja de
polipropileno comercial con sustrato inerte (34 cm de altura)
Dicho sustrato tuvo una primera capa de 9 cm de grava (2 a
4 cm) seguido de 9 cm de grava (lt 2 cm) y finalmente 16 cm
de una mezcla de grava y piedra poacutemez (lt 2 cm)
El sustrato fue lavado y desinfectado previamente con una
solucioacuten de cloro y se dejoacute secar al ambiente durante 1 diacutea En
eacuteste se colocaron 15 plantas de pasto azul de 6 meses de
crecimiento hidropoacutenico Se registroacute la longitud de la raiacutez y
hojas se adicionoacute solucioacuten nutritiva la misma que fue
recirculada por 5 diacuteas En este periodo de tiempo las plantas se
acondicionaron para tratamiento posterior
Figura 3 Esquema de humedales artificiales con pasto azul
(Modificado de Guanoluisa 2012)
Para la depuracioacuten por rizofiltracioacuten se emplearon 5 L de
efluentes liacutequidos de planta de beneficio de oro La
caracterizacioacuten de cada muestra se realizoacute conforme al
numeral 213 La muestra se colocoacute en el tanque de
alimentacioacuten desde el cual se bombeoacute hacia el humedal
superior (humedal 1) una vez terminado el bombeo se dejoacute en
contacto con las plantas durante 24 horas posterior a ello se
descargoacute la solucioacuten al segundo humedal (humedal 2) en el
cual se tuvo un tiempo de retencioacuten de 24 horas
Al finalizar el tiempo de tratamiento de cada efluente se
tomaron muestras de 30 mL de las soluciones de salida del
humedal 2 para el respectivo anaacutelisis del contenido de As
residual por medio del equipo ICP-OES Con los resultados
obtenidos se estableceraacute el porcentaje de absorcioacuten del
metaloide y la eficiencia de depuracioacuten del proceso
3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN
Con base en los resultados del monitoreo de cuerpos hiacutedricos
realizado en los tres distritos mineros del sur del Ecuador se
seleccionoacute como zona de estudio el distrito de Camilo Ponce
Enriacutequez ya que presentaba las mayores concentraciones de
As seguacuten los estudios mencionados en la Seccioacuten 211
Con estos antecedentes se identificaron a los riacuteos Siete y Chico
como los cuerpos hiacutedricos a emplear en el presente trabajo
pues ambos superaban en promedio 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible establecido en la Tabla 2 del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente conforme se presenta en la Tabla 2
Tabla 2 Resultados de monitoreo de calidad de agua en cuerpos hiacutedricos del
Distrito Minero de Camilo Ponce Enriacutequez
Cuerpo Hiacutedrico
Concentracioacuten de As (mgL-1)
PRODEMINCA
1998
INIGEMM
2014
Appleton et al
2001
Riacuteo Siete 0785 0893 047
Riacuteo Chico 282 0051 ---
LMP(1) 005
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre en agua dulce marinas y de estuario TULSMA
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
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REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
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oci
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de
Ars
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nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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de
Ars
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Co
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nic
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mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
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REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
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de
Ars
eacuten
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Co
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acioacute
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rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Adicionalmente para la seleccioacuten de la zona de estudio se
consideroacute la informacioacuten del Catastro Minero (ARCOM
2019) se determinoacute que en el distrito Camilo Ponce Enriacutequez
se ubican 25 concesiones mineras y 38 plantas de beneficio de
las cuales maacutes del 95 no estaacuten regularizados ambientalmente
para la ejecucioacuten de sus labores mineras por lo que estas no
cuentan con las medidas ambientales necesarias para cumplir
con los requerimientos establecidos por la Maacutexima Autoridad
Ambiental en la gestioacuten de sus descargas Esta situacioacuten
afecta a la calidad de los cuerpos hiacutedricos que se ubican cerca
de estas actividades los mismos que aguas abajo son utilizados
para consumo humano y riego
Por esta razoacuten se identificaron dos plantas de beneficio
ubicadas en la zona de influencia de los cuerpos hiacutedricos
seleccionados cuyos efluentes liacutequidos presentaron
concentraciones de As superiores a 01 mgL-1 que
corresponde al liacutemite maacuteximo permisible establecido en el
Anexo 1 Tabla 9 (Ministerio del Ambiente 2015)
31 Georreferenciacioacuten de las muestras empleadas
Una vez seleccionados los dos riacuteos y las dos plantas de
beneficio se georreferenciaron los puntos objeto de estudio
para lo que se tomaron las coordenadas de cada uno de ellos
en el sistema WGS 84 ndash 17 Sur que se detalla en la Tabla 3
Se debe sentildealar que existe una distancia aproximada de 6 Km
en liacutenea recta desde el punto de muestreo del cuerpo hiacutedrico y
la planta de beneficio que se ubica sobre el mismo es decir
que el efluente liacutequido con el que se trabajaraacute contribuye con
carga contaminante al cuerpo hiacutedrico de estudio por lo que es
importante la aplicacioacuten de sistemas de tratamiento previo a su
descarga
32 Caracterizacioacuten de las muestras de cuerpos hiacutedricos y
efluentes de plantas de beneficio de oro
Una vez identificados los puntos de estudio se procedioacute con
un muestreo puntual de agua en cada uno de ellos para lo cual
se siguioacute los lineamientos de la Norma Teacutecnica INEN 2176
(Seccioacuten 212) Las muestras fueron caracterizadas a fin de
determinar la concentracioacuten inicial de metales como Cu Cd
Pb Fe Zn Hg y As ademaacutes se midioacute el pH factor importante
al momento de la remocioacuten del metal pesado de intereacutes
durante el proceso de rizofiltracioacuten los resultados se presentan
en la Tabla 4
Las muestras de agua superficial tomadas en los dos cuerpos
hiacutedricos y las dos muestras de efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio presentan valores de As sobre los liacutemites maacuteximos
permisibles establecidos en la normativa ambiental
ecuatoriana manteniendo concordancia con los datos
presentados en la Tabla 2 del presente documento
Tabla 3 Coordenadas de los cuatro puntos de muestreo
Muestra Nomenclatura Coordenadas WGS 84-17S
Norte Este
Riacuteo Siete RS 636474 9661446 Riacuteo Chico CH 644996 9668296
Planta de beneficio 1 PB1 642260 9657706
Planta de beneficio 2 PB2 651264 9665731
Tabla 4 Caracterizacioacuten de muestras de cuerpos hiacutedricos y plantas de
beneficio
Paraacutemetro
analizadoss
Muestra
Riacuteo
Siete(1)
Riacuteo
Chico(1)
Planta de
Beneficio 1(2)
Planta de
Beneficio 2(2)
pH 780 835 787 840
Metales
(mgL-1)
As 012 027 014 024
Cu 001 001 028 533 Fe 002 lt001 009 010
Pb 008 002 003 001
Zn 001 lt001 002 002 Cd lt001 lt001 001 lt001
Hg 00002 00003 00004 00001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA (2) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 TULSMA
La concentracioacuten de As del riacuteo Chico supera 5 veces al liacutemite
maacuteximo permisible establecido por la Autoridad Ambiental
Nacional siendo eacuteste el valor maacutes alto de las 4 muestras
analizadas Esto puede deberse a que en su parte superior
recibe una considerable aporte de la contaminacioacuten de las
actividades mineras de la zona de San Gerardo conforme a lo
sentildealado por PRODEMINCA (1998) donde se destaca que en
las descargas de efluentes el principal elemento presente es el
As un ejemplo de ello es la planta de beneficio 2 cuya
concentracioacuten de As es 024 mgL-1 que representa maacutes del
doble del liacutemite permisible que corresponde a 01 mg L-1
afectando la capacidad de autodepuracioacuten del cuerpo hiacutedrico
esta actividad se desarrolla a 6 Km del punto de toma de
muestra del riacuteo en referencia
33 Seleccioacuten de especie con mayor capacidad de absorcioacuten
de As en medio acuoso
Para la seleccioacuten de la especie maacutes adecuada para la remocioacuten
de As a traveacutes de rizofiltracioacuten se partioacute de los resultados
previos obtenidos por Barreto (2019) en los cuales se
consideraron 16 especies iniciales entre terrestres y acuaacuteticas
las mismas que fueron puestas por 48 horas en contacto con
una solucioacuten sinteacutetica de 45 mgL-1 de As a fin de determinar
la que presentaba mayor remocioacuten de eacuteste metaloide
En funcioacuten de los resultados obtenidos por Barreto (2019) se
seleccionaron tres especies dos acuaacuteticas (jacinto de agua y
helecho acuaacutetico miniatura) y una terrestre (pasto azul) que
fueron desarrollados por medios hidropoacutenicos y puestas en
contacto con soluciones sinteacuteticas de As de concentraciones de
0154 mgL-1 0375 mgL-1 y 0847 mgL-1 por 15 diacuteas
obteniendo los siguientes resultados
Se determinoacute que el jacinto de agua remueve el mayor
porcentaje de As de soluciones sinteacuteticas obteniendo un valor
maacuteximo de 98 al estar en contacto con una solucioacuten sinteacutetica
de 0154 mgL-1 de As sin embargo su tasa de mortalidad y
marchitamiento fue 76 y 78 respectivamente en cambio el
pasto azul para la misma concentracioacuten de As removioacute el 96
del metaloide con una mortalidad del 437 y 28 de
marchitamiento por lo que esta especie tuvo la mejor
adaptabilidad ya que no se vio afectado su desarrollo Esto
concuerda con los sentildealado por Raskyn et al (1997) respecto
a que las especies terrestres desarrolladas en medios
hidropoacutenicos son maacutes aptas para la remocioacuten de metales
pesados presentes en solucioacuten
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
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oci
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Ars
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Co
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n A
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nic
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olu
cioacute
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gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
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Ars
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Co
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n d
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olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
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Ars
eacuten
ico
Co
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n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
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de
Ars
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mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
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mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 5 Evaluacioacuten de remocioacuten de As de soluciones sinteacuteticas
Especie Remocioacuten As () Mortalidad
()
Marchita
() T-1(1) T-2(2) T-3(3
Jacinto agua 980 580 640 760 780
Pasto azul 960 570 700 473 280 Helecho 840 440 430 100 100
(1) T-1 Solucioacuten sinteacutetica 0154 mgL-1
(2) T-2 Solucioacuten sinteacutetica 0375 mgL-1 (3) T-3 Solucioacuten sinteacutetica 0847 mgL-1
Dushenkov et al (1995) sentildeala que las raiacuteces de las plantas
terrestres tienen una capacidad intriacutenseca para absorber y
precipitar metales pesados de soluciones y que los pastos
tienen la propiedad de regenerar su raiacutez siendo esto
beneficioso para emplearlos en procesos de rizofiltracioacuten Bajo
estos criterios se seleccionoacute a la especie de pasto azul como la
de mejores caracteriacutesticas para la aplicacioacuten del tratamiento de
rizofiltracioacuten en muestras de cuerpos hiacutedricos y efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio con concentraciones de As
superiores a los liacutemites maacuteximos permisibles
34 Desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul
(dactylis glomerata)
Para el desarrollo de cultivos hidropoacutenicos de pasto azul se
emplearon 276 cubos de sustrato en los cuales se colocaron de
3 a 5 semillas de acuerdo a la metodologiacutea descrita en la
Seccioacuten 222 En eacutesta fase se obtuvo un 640 de germinacioacuten
a los 11 diacuteas de proceso Al final de este periodo las plaacutentulas
presentaron un promedio de crecimiento de 188 cm
Las semillas germinadas fueron colocadas en bandejas con
solucioacuten nutritiva de las cuales el 760 alcanzaron una
longitud de entre 10 a 12 cm posterior a ello se trasladaron al
sistema hidropoacutenico vertical NFT en esta etapa
permanecieron de 4 a 5 meses previo a ser empleadas en el
tratamiento de rizofiltracioacuten para lo cual alcanzaron
longitudes promedio de 60 cm en hojas y 12 cm en raiacutez
(Seccioacuten 222)
Durante el crecimiento de las plantas se controloacute la presencia
de plagas y mortalidad de las mismas para contrarrestar la
plaga de pulgoacuten verde que sufrieron al tercer mes de
crecimiento se empleoacute una insecticida natural que conteniacutea
ajo y agua (relacioacuten 19) con ello se eliminoacute el 80 de la plaga
en el plazo de 24 horas Adicionalmente se repitioacute el proceso
cada 2 diacuteas hasta obtener el 100 de depuracioacuten
Semanalmente se limpiaron las hojas marchitas de las plantas
a fin de que eacutestas se regeneren
35 Resultados de remocioacuten de As por rizofiltracioacuten
empleando pasto azul a escala laboratorio
351 Remocioacuten de As de muestras de agua superficial de
dos cuerpos hiacutedricos
Con base en los resultados de la caracterizacioacuten de las
muestras de agua superficial de los riacuteos Chico y Siete cuya
concentracioacuten de As sobrepasaba el liacutemite maacuteximo permisible
de 005 (mgL-1) y considerando los resultados presentados en
la Tabla 5 donde se verificoacute que el pasto azul (dactylis
glomerata) presentaba porcentajes de remocioacuten de As
superiores al 50 con una mortalidad del 473 se procedioacute
directamente a la aplicacioacuten del tratamiento de rizofiltracioacuten
para las muestras de agua
Las plantas empleadas en los tratamientos se desarrollaron en
cultivos hidropoacutenicos con solucioacuten nutritiva a fin de que la
raiacutez de la especie vegetal se adapte al medio acuoso de
acuerdo a lo detallado en la Seccioacuten 222
Para la muestra de agua del riacuteo Siete se realizoacute dos
tratamientos en el primero se empleoacute 15 plantas de pasto azul
con 4 meses de crecimiento cuyas dimensiones promedio
fueron 5327 cm hojas y 1147 cm raiacutez Para el segundo
tratamiento se redujo el nuacutemero de especies a 10 plantas con
un tiempo de crecimiento de 5 meses y longitudes promedio
de 136 cm y 609 cm para raiacutez y hojas respectivamente
Conforme a los resultados sentildealados en la Tabla 6 para el
Tratamiento 1 al cuarto diacutea ya se contoacute con concentraciones
de As inferiores al liacutemite maacuteximo permisible de 005 mgL-1
establecido en la normativa ambiental aplicable para la
preservacioacuten de los cuerpos hiacutedricos Desde el diacutea quinto hasta
el deacutecimo tercer diacutea la reduccioacuten de la concentracioacuten del
metaloide se mantiene constante y al deacutecimo cuarto diacutea la
concentracioacuten de As se ubica bajo el liacutemite recomendable por
la Organizacioacuten Mundial de la Salud de 001 mgL-1
alcanzando su maacuteximo porcentaje de remocioacuten el deacutecimo
quinto diacutea de tratamiento con un 972 y una tasa de
marchitamiento del 80
El tratamiento se podriacutea aplicar hasta el cuarto diacutea tiempo en
el cual las plantas presentan una mortalidad del 40 con una
remocioacuten del 716 A partir de ese tiempo las especies
vegetales empiezan a perder su capacidad de tolerancia al As
esto puede deberse a que las fitoquelatinas que son peacuteptidos
que permiten la quelacioacuten o precipitacioacuten de los metales
pesados dentro de las vacuolas celulares y con ello evitar dantildeo
celular de las plantas estaacuten perdiendo su capacidad de
asociacioacuten con los metales lo que disminuye su remocioacuten
(Schat 2002 Yadav 2010)
En el ensayo de rizofiltracioacuten del Tratamiento 2 se puede
observar que al segundo diacutea de tratamiento ya se tienen
concentraciones menores al liacutemite maacuteximo permisible con un
porcentaje de remocioacuten del 737 Ademaacutes las plantas
presentaron un marchitamiento del 20 por lo que al emplear
especies maacutes maduras se puede tanto obtener mejores
resultados en menor tiempo como regenerar las especies para
aplicarlas en otros tratamientos ya que eacutestas se han adaptado
a la concentracioacuten de As Cabe sentildealar que las especies
utilizadas en este tratamiento presentaron un sistema radicular
maacutes desarrollado en comparacioacuten con las plantas del
tratamiento anterior
Al respecto en el estudio de Vaacutesquez et al (2009) se
establecioacute que las plantas han desarrollado varios mecanismos
para controlar la homeostasis de elementos esenciales y
soportar el estreacutes generado por elementos toacutexicos lo que le
permite adaptarse a ellos por lo que los altos porcentajes de
remocioacuten de As pueden atribuirse a que la planta asimiloacute a este
metaloide como un nutriente
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 6 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Siete empleando rizofiltracioacuten
con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1 005
0 0120 0 0120
1 0050 1 0061 4 0038 2 0032
5 0034 5 0014
7 0024 6 0006 15 0006 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
De acuerdo a Meharg A (2005) y Rangel et al (2015) el As
en forma de arseniato (As+5) puede sustituir al fosfato que es
considerado como un macronutriente de la solucioacuten nutritiva
en la cual se desarrollaron las plantas pues posee una
estructura anaacuteloga y por consiguiente puede entrar a las
ceacutelulas a traveacutes del sistema de transporte del fosfato
Para la muestra de agua del riacuteo Chico se partioacute de una
concentracioacuten de As de 027 mgL-1 y se tratoacute 5000 mL por
rizofiltracioacuten con 15 plantas de pasto azul de 4 meses de
crecimiento hidropoacutenico con dimensiones de 6260 cm y 1273
cm de longitud de hojas y raiacutez respectivamente De los
resultados obtenidos se determinoacute que al seacuteptimo diacutea la
concentracioacuten de As se encontroacute bajo el liacutemite maacuteximo
permisible tiempo que es superior en 3 diacuteas a los resultados
obtenidos en los tratamientos con las muestras del riacuteo Siete que
presentoacute una concentracioacuten inicial de As menor a la del riacuteo
Chico por lo que al octavo diacutea se finalizoacute el tratamiento y se
alcanzoacute una maacutexima remocioacuten de 974 con una mortalidad
del 70
Con estos resultados se realizoacute otro ensayo de rizofiltracioacuten
que corresponde al Tratamiento 2 en el que se redujo el
nuacutemero de plantas y el volumen de muestra de 5000 mL a
3000 mL a fin de determinar la influencia de estos factores en
la absorcioacuten de As En este caso se emplearon 10 plantas de
pasto azul con 5 meses de crecimiento cuyas dimensiones
fueron 1250 cm y 5180 cm de para raiacutez y hojas
respectivamente En la Tabla 7 se muestra que al sexto diacutea de
tratamiento presentaron valores bajo al liacutemite maacuteximo
permisible lo que puede deberse a que el sistema radicular de
estas especies estuvo maacutes desarrollado favoreciendo la
absorcioacuten del As ya que al seacuteptimo se alcanzoacute el 999 de
remocioacuten con un 200 de mortalidad
Tabla 7 Remocioacuten de As de muestras del riacuteo Chico empleando
rizofiltracioacuten con pasto azul Tratamiento 1(2) Tratamiento 2(3)
Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1) Diacutea de
tratamiento Concentracioacuten As
solucioacuten (mgL-1)
LMP(1) 005 LMP(1) 005
0 0270 0 0270
1 0206 1 0204 2 0094 2 0185
6 0051 5 0090
7 0026 6 0037
8 0007 7 0001
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 2 TULSMA
(2) Tratamiento 1 5000 mL de muestra 15 plantas y 4 meses de crecimiento (3) Tratamiento 2 3000 mL de muestra 10 plantas y 5 meses de crecimiento
Figura 4 Remocioacuten de As en funcioacuten de la concentracioacuten inicial
Para determinar coacutemo afecta la concentracioacuten de As en la
remocioacuten de este metal a traveacutes de rizofiltracioacuten se realizoacute una
comparacioacuten entre los resultados del Tratamiento 1 de las 2
muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos del Distrito Minero
Camilo Ponce Enriacutequez Los resultados obtenidos se muestran
en la Figura 4 en esta comparacioacuten se puede observar que a
menor concentracioacuten de As se llega en menor tiempo a valores
bajo los liacutemites permisibles La muestra del riacuteo Siete al primer
diacutea de tratamiento alcanza este valor mientras que la muestra
del riacuteo Chico lo alcanza al sexto diacutea
Para el seacuteptimo diacutea las dos muestras de estudio alcanzaron el
mismo rango de concentracioacuten de As que es inferior al liacutemite
maacuteximo permisibles establecido en la normativa ambiental
Asiacute mismo se puede observar que las plantas una vez que
absorben maacutes del 50 empiezan a reducir su capacidad de
absorcioacuten lo que puede atribuirse a que la planta estaacute
saturaacutendose ya no reconoce al As como fosfato
352 Remocioacuten de As de muestras de agua de efluentes
liacutequidos de dos plantas de beneficio de oro a escala
laboratorio
De acuerdo a PRODEMINCA (1998) en las cuencas de los
riacuteos Chico y Siete se ubica una extensa explotacioacuten auriacutefera a
partir de minerales que contienen sulfuros Las teacutecnicas de
explotacioacuten y beneficio no son en su mayoriacutea eficientes como
tampoco lo es la disposicioacuten de los efluentes esto genera
afectacioacuten a los cuerpos hiacutedricos de la zona Por ello se evaluoacute
la remocioacuten de As por rizofiltracioacuten para los efluentes de dos
plantas de beneficio instaladas en las riveras de estos riacuteos
Para cada ensayo se partioacute de 5000 mL de efluentes liacutequidos
y 15 plantas de pasto azul de 4 meses de crecimiento cuyas
dimensiones en promedio fueron para la Planta de Beneficio
1 6547 cm (hojas) y 1213 cm (raiacutez) y para la Planta de
Beneficio 2 6270 cm (hojas) y 148 cm (raiacutez) En la Tabla 8
se presentan los resultados del Tratamiento 1 para cada planta
de beneficio
En la Tabla 8 se observa que las concentraciones As del
efluente de la Planta de Beneficio 1 es superior en 04 mgL-1
del liacutemite maacuteximo permisible por lo que al segundo diacutea de
tratamiento ya se alcanzan valores bajo el liacutemite que
corresponde al 610 de remocioacuten del metaloide
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
030
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Riacuteo Siete Riacuteo Chico Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
Tabla 8 Remocioacuten de As de muestras de efluente liacutequido de dos plantas de
beneficio empleando rizofiltracioacuten con pasto azul Planta de Beneficio 1 Planta de Beneficio 2
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten As
en solucioacuten
(mgL-1)
LMP(1) 010 LMP(1) 010
0 0140 0 0240
1 0113 1 0188
2 0055 3 0092
6 0043 8 0034
7 0030 13 0023 8 0024 14 0014
9 0011 15 0010
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Sin embargo se continuoacute con el proceso hasta alcanzar la
concentracioacuten miacutenima recomendada por la Organizacioacuten
Mundial de la Salud (10 ug L-1) valor que se lo alcanzoacute al
noveno diacutea de tratamiento con un porcentaje de remocioacuten del
921 y una mortalidad de las especies de pasto azul del 80
Por otro lado para la Planta de Beneficio 2 se partioacute de
concentracioacuten de As dos veces superior al liacutemite maacuteximo
permisible de 010 mgL-1 para el tercer diacutea de tratamiento ya
se obtuvieron concentraciones bajo el liacutemite que corresponden
al 63 de remocioacuten al igual que el tratamiento aplicado al
efluente de la planta de beneficio 1 se continuoacute con el mismo
hasta alcanzar una concentracioacuten de 001 mgL-1 de As
presente en la muestra de estudio este valor se obtuvo al
deacutecimo quinto diacutea lo que representa el 96 de remocioacuten con
un porcentaje de mortandad del 80
Al igual que con las muestras de agua de los cuerpos hiacutedricos
se realizoacute otro ensayo para los efluentes de plantas de
beneficio en el que se varioacute el tiempo de crecimiento de las
especies de pasto azul de 4 a 5 meses y se mantuvo el volumen
de 5000 mL de muestra cuyos resultados se presentan en las
Figuras 5 y 6
Para la Planta de Beneficio 1 se redujo el nuacutemero de especies
de 15 a 10 plantas de pasto azul con dimensiones promedio de
183 cm de raiacutez y 649 cm de hojas Bajo estos paraacutemetros se
alcanzoacute al primer diacutea de tratamiento una concentracioacuten de As
de 0076 mgL-1 valor inferior al liacutemite maacuteximo permisible y
para el octavo diacutea se alcanzoacute el 936 de remocioacuten con un
600 de mortalidad valores que se presentan en la Figura 5
Figura 5 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 1 en funcioacuten del nuacutemero de plantas de pasto azul
Figura 6 Remocioacuten de As de efluentes liacutequidos de Planta de Beneficio 2 (PB2) variando dimensiones de planta y tiempo de crecimiento
De la Figura 5 se puede determinar que al trabajar con un
menor nuacutemero de especies se presenta la misma tendencia que
al emplear 15 plantas de pasto azul esto se debe a que el
sistema radicular de las especies del segundo tratamiento se
encontraba maacutes desarrollado lo que favorecioacute en el proceso de
absorcioacuten de As ya que al tener un xilema maacutes desarrollado
aumenta la capacidad hiperacumuladora de metales por las
plantas de acuerdo a lo sentildealado por Rascio amp Navari-Izzo
(2011)
Para la Planta de Beneficio 2 se consideroacute solo al tiempo de
crecimiento de las especies como paraacutemetro de variacioacuten en
este tratamiento se empleoacute 15 especies de pasto azul de 5
meses cuyas dimensiones promedio fueron de 127 cm de raiacutez
y 552 cm de hojas bajo estas condiciones al deacutecimo cuarto
diacutea se llegoacute a una concentracioacuten de 0019 mgL-1 que
representa el 92 de remocioacuten de As Estos resultados fueron
graficados en la Figura 6 conjuntamente con los datos del
Tratamiento 1 y se puede evidenciar que no existe una
variacioacuten significativa entre ellos a pesar de que el sistema
radicular de las especies del Tratamiento 2 eran inferiores sin
embargo permanecieron un mayor tiempo en contacto con
solucioacuten nutritiva
353 Variacioacuten de crecimiento de raiacutez y hojas de especies
pasto azul empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar coacutemo afecta la absorcioacuten de As en el
crecimiento de las plantas empleadas en la rizofiltracioacuten se
procedioacute a medir la raiacutez y hojas antes y despueacutes del
tratamiento Los resultados se presentan en la Tabla 9
Tabla 9 Dimensiones de raiacutez y hojas de pasto azul
Muestra Parte Dimensiones (cm) Diacuteas
tratamiento
de
remocioacuten As Inicial Final
Riacuteo Siete Hojas 5327 5435
15 9715 Raiacutez 1147 1021
Riacuteo Chico Hojas 6260 6543
8 9740 Raiacutez 1273 1527
Planta de
Beneficio 1
Hojas 6547 6778 9 9214
Raiacutez 1213 1219
Planta de
Beneficio 2
Hojas 6270 6520 15 9600
Raiacutez 1480 880
000
002
004
006
008
010
012
014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Con
cen
trac
ioacuten
de
As
en s
olu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacutea de Tratamiento
Rizofiltracioacuten 15 plantas 5 L Rizofiltracioacuten 10 plantas 5 LLiacutemite maacuteximo permisible
000
003
006
009
012
015
018
021
024
027
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Con
cen
trac
ioacuten
n d
e A
s en
solu
cioacuten
(mgL
-1)
Diacuteas de tratamiento
Tratamiento 1_PB2 Tratamiento 2_PB2
Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
De los datos presentados se observa que a un mayor tiempo
de retencioacuten el sistema radicular decrece debido a que se ve
debilitado por el contacto con la solucioacuten sin embargo en los
tratamientos que duraron la mitad del tiempo de retencioacuten se
tiene un crecimiento de la raiacutez de las plantas empleadas esto
puede deberse a que hasta ese tiempo la planta asimila al As
como fosfato que es utilizado como nutriente es decir
estimuloacute la produccioacuten de biomasa de raiacuteces manteniendo
concordancia con lo descrito por Vaacutesquez et al (2009) en su
ensayo con plantas de soja en soluciones de arseniato
Ademaacutes se observa que las dimensiones de las hojas de las
especies incrementa esto debido a que el As no afectoacute el
crecimiento de la planta ya que las concentraciones a las que
fueron expuestas son bajas entre 012 y 027 mgL-1
manteniendo concordancia con lo descrito por Machlis (1945)
quien que sentildeala que concentraciones de As de hasta 05 a
06 mgL-1 no suprimen el crecimiento de las plantas
354 Anaacutelisis de As en raiacutez y hojas de plantas de pasto azul
empleado en rizofiltracioacuten
A fin de determinar la cantidad de As retenido por las especies
de pasto azul que fueron empleadas en los diferentes
tratamientos de rizofiltracioacuten se procedioacute a tomar una muestra
de 3 plantas representativas con la raiacutez maacutes abundante y un
promedio de longitud de 13 cm las cuales fueron sometidas a
una disgregacioacuten aacutecida conforme al numeral 233 y
posteriormente se analizoacute la concentracioacuten de As tanto en raiacutez
como hojas mediante ICP-OES
Dushenkov et al (1995) y Del Toro et al (2013) en sus
estudios sentildealaron que la mayoriacutea de las plantas retienen gran
parte de la carga de plomo y As respectivamente en la raiacutez y
una pequentildea fraccioacuten se transporta preferentemente a las hojas
donde es secuestrada y acumulada en la vacuola celular esto
corrobora los datos presentados en la Tabla 10 en los cuales
se puede observar que en promedio maacutes del 768 del
metaloide de intereacutes se retuvo en el sistema radicular y hasta
un 231 en las hojas debido a que el As se inmovilizo en el
sistema radicular de la planta
Por otro lado tambieacuten se analizoacute una muestra de plantas que
no se sometieron a tratamiento de rizofiltracioacuten cuyos
resultados sirvieron para compararlos con las especies
aplicadas en las muestras de agua de los riacuteos asiacute como en las
descargas liacutequidas de las Plantas de Beneficio obteniendo que
los valores maacuteximos superan 10 y 15 veces al valor obtenido
en el blanco ademaacutes las plantas que estuvieron expuestas a las
mayores concentraciones de As (0240 y 0270 mgL-1)
presentaron los valores maacutes altos es decir la absorcioacuten de As
fue directamente proporcional a la concentracioacuten inicial del
metaloide
Tabla 10 Concentracioacuten de As en raiacutez y hojas de pasto azul empleadas en
rizofiltracioacuten
MUESTRA As (mgg-1) As
Raiacutez Hojas Raiacutez Hojas
BLANCO 0109 0019 852 148 RIO CHICO 1069 0360 748 252
RIO SIETE 0220 0082 728 272
PLANTA DE BENEFICIO 1 1624 0248 868 132 PLANTA DE BENEFICIO 2 0127 0047 731 269
Tabla 11 Anaacutelisis de Varianza de resultados de absorcioacuten de As con
diferentes tipos de muestras FV SC gl CM F p
Modelo 006 7 001 185 01 Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0 Total 031 66
SC=Suma de cuadrados F=valor estadiacutestico de distribucioacuten de Snedecor
p=valor estadiacutestico para aceptar o rechazar una hipoacutetesis
gL=grados de libertad CM=Media cuadraacutetica
Por otra parte la mayor acumulacioacuten de As en la raiacutez puede
deberse a factores internos de tolerancia de la planta como los
exudados radiculares que estaacuten formados por aacutecidos orgaacutenicos
que permiten la tolerancia de metales en el sistema radical que
pueden influenciar de manera directa en la solubilidad de
elementos ya sean esenciales o no a traveacutes de la acidificacioacuten
quelacioacuten precipitacioacuten y procesos de oacutexidondashreduccioacuten en la
rizoacutesfera y de forma indirecta mediante efectos en la actividad
microbiana en las propiedades fiacutesicas de la rizoacutesfera y en la
dinaacutemica de crecimiento de la raiacutez esto de acuerdo a lo
sentildealado por Gonzales y Zapata (2008) y lo verificado por
Dushenkov et al (1995) en su estudio empleando pasto para
remover plomo
36 Anaacutelisis estadiacutesticos de resultados de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Los datos obtenidos referentes a la absorcioacuten de As de las 4
muestras empleadas en el estudio fueron analizados por el
meacutetodo ANOVA utilizando el sistema INFOSTATL a fin de
determinar si existe varianza significativa o no entre los
resultados de absorcioacuten de As de muestras de agua de 2 riacuteos y
2 efluentes de plantas de beneficio de la zona minera de
Camilo Ponce Enriacutequez hasta alcanzar valores inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible cuyos resultados se presentan en la
siguiente Tabla
De las Tablas 11 y 12 se determina que el valor obtenido de p
es mayor que el 50 lo que significa que los resultados no
son significativamente diferentes entre siacute ya que se encuentran
dentro del mismo rango por lo que el tratamiento de
rizofiltracioacuten para muestras de agua que se encuentran sobre
los liacutemites maacuteximos permisibles establecidos por la normativa
ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos hiacutedricos
asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Ademaacutes todos los resultados presentan medias similares por
lo que se ubican en un mismo rango reforzando la hipoacutetesis
de que el tratamiento es aplicable a diferentes muestras de
agua
Tabla 12 Test de Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
n=nuacutemero de muestras EE=error estaacutendar
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
37 Anaacutelisis de resultados de implementacioacuten de ensayo a
escala piloto y propuesta de humedal para depuracioacuten
de efluentes liacutequidos
A fin de que el proceso de estudio sea aplicable como una
alternativa de tratamiento de efluentes liacutequidos de la industria
minera se consideroacute su aplicacioacuten en humedales artificiales
con pasto azul Para este proceso se emplearon 15 plantas en
cada humedal con 6 meses de crecimiento y dimensiones
promedio de 284 cm (raiacutez) y 660 cm (hojas) en el primer
humedal y 257 cm (raiacutez) y 594 cm (hojas) para el segundo
humedal las mismas que previamente se desarrollaron de
manera hidropoacutenica y fueron trasplantadas a los humedales
donde se adaptaron por 5 diacuteas (Seccioacuten 24)
Considerando que en los resultados de seccioacuten 36 se observa
que al segundo diacutea de tratamiento ya se obtienen valores de As
bajo el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa
ambiental para este estudio se consideroacute un tiempo de
retencioacuten de 48 horas previo a la descarga del efluente liacutequido
cuyos resultados se presentan en la Tabla 13
De los resultados se puede establecer que a las 48 horas se
logra obtener concentraciones de As bajo el liacutemite maacuteximo
permisible establecido por la normativa ambiental de
01 mgL-1 lo que corresponde al 98 y 95 de remocioacuten
del metaloide de los efluentes de las plantas de beneficio 1 y
2 respectivamente conforme se observoacute en los numerales
anteriores eacuteste porcentaje de remocioacuten se lo alcanza al seacuteptimo
o deacutecimo quinto diacutea de tratamiento sin embargo al combinar
la capacidad de absorcioacuten de As del pasto azul con el sustrato
empleado permiten incrementar la eficiencia del tratamiento
en un menor tiempo de aplicacioacuten
Otte amp Jacob (2006) sentildealan que existe una eficiencia del 65
para la remocioacuten de As empleando humedales artificiales
valor que confirma los datos obtenidos en la Tabla 13 Ademaacutes
se puede verificar que a menor concentracioacuten inicial se obtiene
una mayor remocioacuten del metaloide con una mortalidad del
10 debido a la capacidad de adaptacioacuten del pasto azul por
tanto pueden ser empleadas en varios procesos de
remediacioacuten sin embargo deberaacuten ser puestas en contacto con
solucioacuten nutritiva a fin de que las mismas se regeneren
Por otra parte con estos resultados se realizoacute la propuesta de
disentildeo de un humedal artificial para el tratamiento de efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio a fin de disminuir la
concentracioacuten de As hasta niveles bajo el liacutemite maacuteximo
permisible para descargas liacutequidas a cuerpos hiacutedricos
Se considera un humedal artificial de flujo subsuperficial
vertical con comportamiento de un reactor de flujo ideal en
pistoacuten y modelo cineacutetico de remocioacuten de As de primer orden
(Culqui 2015)
Tabla 13 Remocioacuten de As en humedales artificiales con pasto azul
Tipo de muestra As (mgL-1) Remocioacuten
de As Inicial Final
Planta de Beneficio 1 014 0005 980
Planta de Beneficio 2 024 0013 950
(1) Liacutemite Maacuteximo Permisible Anexo 1 Tabla 9 Liacutemites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce TULSMA
Tabla 14 Dimensionamiento de un humedal artificial Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
Consideraciones
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000 Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138 Ɛ(2) Porosidad del material 038
Dimensiones
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410 L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacutea 2
n Nuacutemero de celdas 2
(1) Luna amp Castantildeeda 2014 (2) Saacutenchez 2010
Las dimensiones del humedal propuesto para el tratamiento se
presentan en la Tabla 14 donde se consideroacute una planta de
beneficio de pequentildea mineriacutea que descarga 010 Lseg-1 que
corresponderiacutea al caudal miacutenimo de entrada al humedal con
estos datos se establecioacute que se requiere un aacuterea superficial de
2526 m2 con dimensiones de 410 m de ancho 616 m de
largo y 060 m de profundidad Con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas para alcanzar la remocioacuten de As hasta valores bajo la
norma ambiental aplicable
Para tratar mayores caudales de efluentes en los humedales
artificiales se deberiacutean emplear aacutereas maacutes extensas mayor
tiempo de retencioacuten y mayor nuacutemero de plantas por ellos se
podriacutean establecer varios humedales en paralelo
4 CONCLUSIONES
Para la ejecucioacuten del presente estudio se contemplaron los tres
principales distritos mineros de pequentildea mineriacutea del Ecuador
determinando que los cuerpos hiacutedricos de Camilo Ponce
Enriacutequez en promedio superaban 20 veces el liacutemite maacuteximo
permisible de As establecido en la Tabla 2 Criterio de Calidad
Admisible para la preservacioacuten de la vida acuaacutetica y silvestre
en agua dulce marinas y de estuario del Anexo del Texto
Unificado de Legislacioacuten Secundaria del Ministerio del
Ambiente las altas concentraciones de As puede deberse a la
geologiacutea de la zona asiacute como a las ineficientes teacutecnicas de
explotacioacuten y procesamiento del mineral por parte de los
mineros artesanales y pequentildeos mineros
Las plantas que presentan mejores caracteriacutesticas para la
absorcioacuten de As en solucioacuten son el jacinto de agua pasto azul
y helecho acuaacutetico miniatura De estas el pasto azul presentoacute
el 96 de remocioacuten de As con un 473 de mortalidad y 28
de marchitamiento para soluciones con una concentracioacuten de
0154 mgL-1 del metaloide en referencia por lo que se
seleccionoacute esta especie como la maacutes resistente para los
tratamientos de rizofiltracioacuten
El tratamiento de rizofiltracioacuten con pasto azul aplicado a
muestras de agua tanto de cuerpos hiacutedricos como efluentes
liacutequidos de plantas de beneficio de la zona minera de Camilo
Ponce Enriacutequez que presentaban concentraciones de As entre
0120 y 0270 mgL-1 permite obtener maacutes del 90 de
remocioacuten de As llegando a concentraciones inferiores al
liacutemite maacuteximo permisible tanto el establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana asiacute como por la Organizacioacuten Mundial
Remocioacuten de Arseacutenico de Efluentes Liacutequidos de Plantas de Beneficio de Oro y Cuerpos Hiacutedricos de la Zona Minera de Ponce Enriacutequez por Rizofiltracioacuten con Pasto Azul (dactylis glomerata)
de la Salud por lo que se puede establecer que el tratamiento
de rizofiltracioacuten es aplicable a muestras reales que contienen
varios metales disueltos con resultados similares a los
alcanzados empleando soluciones sinteacuteticas de un metal en
especiacutefico es decir que los otros metales no inhibieron la
capacidad del pasto azul para absorber As
Las plantas de pasto azul con mayores dimensiones de su
sistema radicular presentan los porcentajes de remocioacuten de As
superiores como se evidencia en las muestras del riacuteo Chico y
Planta de Beneficio 2 de 974 y 96 respectivamente es
decir la remocioacuten del contaminante incrementa con el tamantildeo
de la raiacutez
Las plantas de pasto azul empleadas en el tratamiento de
rizofiltracioacuten presentaron un incremento de longitud de raiacuteces
y hojas de 219 cm en promedio lo que indica que las
concentraciones de As a las que estuvieron expuestas no
inhibieron el desarrollo de las mismas por lo que una vez
finalizado el tratamiento eacutestas pueden ser regeneradas en
contacto con solucioacuten nutritiva
Maacutes del 70 del As contenido en las especies usadas para el
tratamiento de rizofiltracioacuten se acula en el sistema radicular
esto debido tanto a la retencioacuten del metaloide en la pared
celular como a la complejacioacuten de las fitoquelatinas en la
vacuola celular de la planta
El tratamiento de rizofiltracioacuten en un humedal artificial
incrementa su eficiencia debido a la interaccioacuten que existe
entre las raiacuteces y el sustrato lo que permite que al segundo diacutea
se alcance el 95 de remocioacuten de As del efluente liacutequido
industrial llegando a valores inferiores al liacutemite maacuteximo
permisible de 01 mgL-1 establecido por la normativa
ambiental ecuatoriana concentracioacuten a la cual es permitida su
descarga a un cuerpo hiacutedrico
Un humedal artificial de flujo subsuperficial vertical con
plantas enraizadas de un aacuterea superficial de 2526 m2 (410 m
de ancho por 616 m de largo) con un tiempo de retencioacuten de
2 diacuteas puede ser empleado para tratar efluentes liacutequidos
industriales con porcentajes de remocioacuten de As superiores al
95 para una capacidad de 2880 Ldiacutea-1
Una vez finalizado el tratamiento de rizofiltracioacuten las plantas
empleadas para la absorcioacuten de metales deben ser gestionadas
como un desecho peligroso debido a su alta concentracioacuten de
metales por lo que se recomienda que las mismas sean
incineradas previo a su disposicioacuten final ya sean en celdas de
seguridad o reutilizarlas como fuente para recuperar los
metales
5 AGRADECIMIENTO
Los autores muestran su agradecimiento al Departamento de
Metalurgia Extractiva (DEMEX) de la Escuela Politeacutecnica
Nacional por el financiamiento de la presente investigacioacuten
mediante los fondos del proyecto PII-DEMEX-001-2019
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FICHAS TEacuteCNICAS
15
IacuteNDICE ANEXOS
PAacuteGINA
FICHA TEacuteCNICA I
Determinacioacuten zona de estudio y muestreo 16
FICHA TEacuteCNICA II
Caracterizacioacuten de muestras de agua 22
FICHA TEacuteCNICA III
Cultivos hidropoacutenicos 25
FICHA TEacuteCNICA IV
Tratamiento de rizofiltracioacuten 34
FICHA TEacuteCNICA V
Datos estadiacutesticos 57
FICHA TEacuteCNICA VI
Dimensionamiento humedal 60
16
FICHA TEacuteCNICA I
DETERMINACIOacuteN ZONA DE ESTUDIO Y MUESTREO
DETERMINACIOacuteN DE DISTRITOS MINEROS
Como primer punto a traveacutes del estudio realizado por PRODEMINCA se
determinaron los Distritos Mineros del Ecuador maacutes representativos entre los
cuales se encuentran Portovelo - Zaruma Santa Rosa Camilo Ponce Enriacutequez y
Nambija dentro del mismo se establecieron las siguientes caracteriacutesticas de cada
una de las zonas mineras
Tabla FTI1 Caracteriacutesticas Distritos Mineros del Ecuador
PARAacuteMETRO
CAMILO
PONCE
ENRIacuteQUEZ
SANTA
ROSA
PORTOVELO -
ZARUMA NAMBIJA
Altura msnm 50 - 1600 200 ndash 400 700 - 1400 1500 ndash 2100
Precipitacioacuten
mmantildeo 1500-2000 1000 ndash 1500 1200 - 1500 2000 ndash 2200
Vegetacioacuten Tropical huacutemeda Tropical
medio seca
Tropical media
seca
Tropical
huacutemeda
Comienzo de mineriacutea 1983 1985 1896 1980
Actividad minera Alta Baja Alta Baja
Elemento
Caracteriacutestico As[Cu] As[Cu] Pb[As] Cu[Pb]
Fuente PRODEMINCA 1998
Asiacute mismo el ex Ministerio de Mineriacutea en el 2016 publicoacute el Plan Nacional de
Desarrollo del Sector Minero en la cual se establecen a los Distritos Mineros de
Portovelo - Zaruma Camilo Ponce Enriacutequez y Nambija como los maacutes importantes
a nivel de pequentildea mineriacutea en el Ecuador por lo que se procedioacute a graficar las
concesiones mineras y plantas de beneficio que se ubican en los mismos conforme
se detalla en el mapa de la Figura FTI1
17
Figura FTI1 Mapa actividades mineras distritos mineros Ecuador
18
RECOPILACIOacuteN BIBLIOGRAacuteFICA DE MONITOREOS DE
CALIDAD DE AGUA
Una vez definidos los Distritos Mineros se procedioacute a realizar una verificacioacuten
bibliograacutefica de los monitoreos de calidad de agua de los cuerpos hiacutedricos de las
zonas mineras en referencia estableciendo el siguiente levantamiento de
informacioacuten para el metaloide Arseacutenico considerando que el mismo es objeto de
estudio del presente trabajo
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1) Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Arseacutenico
Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Camilo
Ponce
Enriacutequez
Riacuteo Siete (2km aguas abajo
Bella Rica)(1) 047 9
11
Riacuteo Guanache(2) 0036 1
Quebrada Jaboacuten(2) 0893 18
Ex Camp Militar Saraguro(2) 0027 1
Riacuteo Tenguel(2) 00026 0
Riacuteo Chico(2) 0051 1
Riacuteo Chico-Riacuteo Gala(3) 282 56
Riacuteo Siete(3) 0785 16
Quebrada Cantildea Quemada(3) 0044 1
Zaruma -
Portovelo
Riacuteo Calera y Amarillo(1) 0 0
9
Riacuteo Amarillo AJ Pindo(2) 0343 7
Riacuteo Amarillo(2) 0302 6
Riacuteo Calera AJ Amarillo(2) 052 10
Riacuteo Calera(3) 1983 40
Riacuteo Pindo(3) 0051 1
Riacuteo Amarillo(3) 0001 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
19
Tabla FTI2 Recopilacioacuten bibliograacutefica de concentraciones de Arseacutenico en cuerpos
hiacutedricos de tres Distritos Mineros (continuacioacuten hellip)
Distrito
Minero Zona de muestreo
Concentracioacuten
(mgL-1)
Veces que
superan el
liacutemite maacuteximo
permisible
Promedio
por Distrito
Minero Liacutemite maacuteximo permisible As (mgL-1) 005
Nambija
Riacuteo Nambija(1) 0 0
0
Quebrada Nambija(2) 0016 0
Las Orquiacutedeas(2) 00019 0
Quebrada Campanas(2) 0 0
Quebrada Calixto(2) 00027 0
Quebrada Cumay(2) 0 0
Quebrada Calixto(3) 0026 1
Quebrada Cambana(3) 0009 0
Riacuteo Nambija(3) 0003 0
Fuente (1) (Appleton et al 2001) (2) (INIGEMM 2014) (3) (PRODEMINCA 1998)
Con la informacioacuten de la Tabla FTI2 se seleccionoacute al Distrito Minero de Camilo
Ponce Enriacutequez como la zona objeto de estudio general sobre esta se identificaron
a los riacuteos Siete y Chico como los que presentaban los mayores valore de arseacutenico
sobre el liacutemite maacuteximo permisible establecido en la normativa ambiental
20
IDENTIFICACIOacuteN DE PUNTOS DE MUESTREO DE CALIDAD DE
AGUA
Una vez identificada la zona objeto de estudio especiacutefica se procedioacute a establecer
los puntos de toma de muestra 2 que corresponde a cuerpos hiacutedricos y 2 a
efluentes liacutequidos de dos plantas de beneficio que se ubican en el aacuterea directa de
influencia de estos riacuteos
Para establecer los puntos se empleoacute un GPS con precisioacuten de 3 m y las
coordenadas se tomaron en el sistema georeferencial UTM WGS 84 zona Sur 17
conforme se presenta en la Tabla FTI3
Tabla FTI3 Ubicacioacuten puntos de muestreo Distrito Minero Camilo Ponce Enriacutequez
Punto Muestra Coordenadas
X Y
RS_1 Riacuteo Siete 636474 9661446
CH_1 Riacuteo Chico 644996 9668296
PB_1 Planta de Beneficio 1 642260 9657706
PB_2 Planta de Beneficio 2 651264 9665731
Con los datos de la Tabla FTI3 se graficoacute el mapa de la Figura FTI2 en el cual se
establecen los puntos de monitoreo en el cual se ideacutentica que la Planta de Beneficio
1 se ubica en el aacuterea de influencia directa del riacuteo Siete mientras que la Planta de
Beneficio 2 en el riacuteo Chico
21
Figura FTI2 Ubicacioacuten de puntos de muestreo
22
FICHA TEacuteCNICA II
CARACTERIZACIOacuteN DE MUESTRAS DE AGUA
DETERMINACIOacuteN DE METALES PESADOS
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 30 mL
Equipo determinacioacuten metales Absorcioacuten atoacutemica (AAnalyst 300 PERKIN
ELMER) amp ICP-OES (PERKIN ELMER Optima 8000)
Tabla FTII1 Anaacutelisis de metales pesados muestras de agua de cuerpos hiacutedricos
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
RS_1 Riacuteo Siete 012 048 002 008 001
CH_1 Riacuteo Chico 026 001 lt001 002 lt001
Liacutemite maacuteximo permisible 005 0005 03 0001 003
Tabla FTII2 Anaacutelisis de metales pesados muestras efluentes liacutequidos de plantas de
beneficio
Punto Muestra Paraacutemetro analizado [mgL-1]
Arseacutenico Cobre Hierro Plomo Cinc
PB_1 Planta de beneficio 1 014 028 009 003 002
PB_2 Planta de beneficio 2 024 533 01 001 002
Liacutemite maacuteximo permisible 01 1 10 02 5
23
DETERMINACIOacuteN DE SOacuteLIDOS SUSPENDIDOS Y pH
Tipo de muestra Puntual
Origen Cuerpos Hiacutedricos Camilo Ponce Enriacutequez amp Efluentes Liacutequidos de Plantas
de Beneficio
Meacutetodo de muestreo Norma Teacutecnica INEN 2176 Agua Calidad de agua
Muestreo Teacutecnicas de muestreo
Transporte Viacutea Terrestre contenida en un cooler de poliestireno
Volumen muestreado 12 L (cuerpos hiacutedricos) amp 15 L (efluentes liacutequidos)
Volumen para caracterizacioacuten 50 mL
Equipo Estufa amp pHmetro
Temperatura 110degC
Tiempo de secado 12 horas
Tabla FTII3 Determinacioacuten de pH y soacutelidos suspendidos totales de muestras de agua
Punto Muestra Volumen
(mL)
Peso Final
Vaso de
precipitacioacuten
maacutes residuos
(g)
Peso Vaso de
precipitacioacuten
(g)
Peso
Soacutelidos
(g)
Soacutelidos
suspendidos
(mgL-1)
RS_1 Riacuteo Siete 50 512480 512276 00204 408
CH_1 Riacuteo Chico 50 537229 536545 00684 1368
PB_1 Planta de Beneficio 1 50 417182 416788 00394 788
PB_2 Planta de Beneficio 2 50 464804 462727 02077 4154
Procedimiento
1 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten de 100 mL de capacidad (A)
2 Medir en el vaso de precipitacioacuten 50 mL de muestra (V)
3 Colocar el vaso con muestra dentro de una mufla por 12 horas hasta que se
evapore la muestra de agua
4 Retirar de la estufa y dejar enfriar
5 Registrar el peso del vaso de precipitacioacuten una vez que se encuentre a
temperatura ambiente (B)
24
Ejemplo de caacutelculo
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =119861minus119860
119881 [FTII1]
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 =(512278 minus 512480)(119892)
50 (119898119871)times
1000 (119898119892)
1119892times
1000 (119898119871)
1 119871
119878oacute119897119894119889119900119904 119904119906119904119901119890119899119889119894119889119900119904 119905119900119905119886119897119890119904 = 408 (119898119892 times 119871minus1)
25
FICHA TEacuteCNICA III
CULTIVOS HIDROPOacuteNICOS
PROCESO DE GERMINACIOacuteN SEMILLEROS
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Agua Destilada (proporcionar humedad)
Tiempo de germinacioacuten 11 diacuteas
Tabla FTIII1 Porcentaje de prendimiento de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
a las 24 horas
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
INICIAL DE
SUSTRATO
CON
SEMILLAS
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON SEMILLAS
(24 HORAS)
NUacuteMERO DE
SUSTRATO SIN
SEMILLAS (24
HORAS)
PRENDIMIENTO
()
1 105 82 23 78
2 110 94 16 85
3 118 100 18 85
TOTAL 333 276 57 83
Conforme se establece en el punto 222 a las 24 horas de germinacioacuten se filtroacute el
agua destilada de los semilleros la cual se empleoacute para proporcionar humedad a
los sustratos sin embargo al hacer una revisioacuten de cada cubo de espuma de
poliuretano se determinoacute que el 57 no conteniacutean las semillas de pasto azul por lo
que se descartaron del proceso de germinacioacuten
26
Tabla FTIII2 Porcentaje de germinacioacuten de semillas de pasto azul (dactylis glomerata)
al diacutea 11
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
PLANTAS
INICIALES
NUacuteMERO DE
PLANTAS
(GERMINADAS)
PROMEDIO
GERMINACIOacuteN
()
CRECIMIENTO
PROMEDIO (cm)
1 82 52 63 192
2 94 60 64 188
3 100 65 65 185
TOTAL 276 177 64 188
En las siguientes figuras se presenta un registro fotograacutefico del desarrollo de esta
etapa
Figura FTIII1 Siembra bandeja 1 diacutea 1
Figura FTIII2 Siembra bandeja 2 diacutea 1
27
Figura FTIII3 Siembra bandeja 3 diacutea 1
Figura FTIII4 Germinacioacuten bandeja 1 diacutea 11
Figura FTIII5 Germinacioacuten bandeja 2 diacutea 11
Figura FTIII6 Germinacioacuten bandeja 3 diacutea 11
28
PREPARACIOacuteN SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Una vez que las plaacutentulas presentaron un promedio de 188 cm se procedioacute a
ponerlas en contacto con solucioacuten nutritiva
1- Solucioacuten Nutritiva
Macronutrientes fosfato di aacutecido de potasio (KH2PO4) nitrato de potasio (KNO3)
nitrato de calcio tetra hidratado [Ca(NO3)24H2O] sulfato de magnesio hepta
hidratado (MgSO47H2O)
Micronutrientes EDTA de hierro (Fe) sulfato manganoso hidratado (MnSO4 H2O)
aacutecido boacuterico (H3BO3) sulfato cuacuteprico penta hidratado (CuSO45H2O) molibdato de
amonio tetra hidratado [(NH4)6Mo7O24H2O] sulfato de zinc hepta hidratado
(ZnSO47H2O)
Agua destilada 15 L
Tabla FTIII3 Cantidad de reactivo requerido para preparar 15 L de solucioacuten nutritiva
REACTIVO Concentracioacuten
(gL-1)]
CANTIDAD
(g)
KH2PO4 0230 3450
KNO3 0583 8745
Ca(NO3)4H20 1003 15045
MgSO47H2O 0513 7695
EDTAFe 0079 1185
MnSO4H20 00061 0092
H3BO5 00017 0026
CuSO45H20 00004 0006
(NH4)6Mo7O244H20 00004 0006
ZnSO47H2O 00004 0007
(Barreto 2019)
29
PROCESO DE CRECIMIENTO BANDEJAS SOLUCIOacuteN NUTRITIVA
Tipo de sustrato cubos de espuma de poliuretano 25 cm x 25 cm
Tipo de semilla pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 1 mes
Tabla FTIII4 Promedio de crecimiento de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
NUacuteMERO DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
FINAL
PORCENTAJE
DE
ADAPATACIOacuteN
()
PROMEDIO
CRECIMIENTO
SEMANA 4
(cm)
1 52 32 62 1315
2 60 42 70 928
3 65 60 92 1080
TOTAL 177 134 76 1108
Tabla FTIII5 Seguimiento semanal de crecimiento promedio de plaacutentulas de pasto azul
(dactylis glomerata)
NUacuteMERO
DE
BANDEJA
NUacuteMERO
DE
SUSTRATO
CON
PLANTULAS
INICIAL
CRECIMIENTO PROMEDIO (cm)
PORCENTAJE
MORTALIDAD
() SEMANA
1
SEMANA
2
SEMANA
3
SEMANA
4
1 52 646 1087 1103 1315 15
2 60 172 324 541 928 10
3 65 213 411 732 1080 5
TOTAL 177 344 607 792 1108 10
Se partioacute de 177 cubos de espuma de poliuretano de las cuales 76 llegaron en
un mes al tamantildeo promedio de 1108 cm longitud necesaria para el primer
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT (Nutrient Film Technique) sin
embargo en promedio se observoacute un 10 de mortalidad de las plantas
30
En las siguientes figuras se presenta las bandejas con plantas listas para su
transplante al sistema hidropoacutenico vertical NFT
Figura FTIII7 Crecimiento bandeja 1
semana 4
Figura FTIII8 Crecimiento bandeja 2
semana 4
Figura FTIII9 Crecimiento bandeja 3 semana 4
31
PROCESO DE CRECIMIENTO SISTEMA HIDROPOacuteNICO
VERTICAL NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Solucioacuten Solucioacuten Nutritiva
Tiempo de residencia 4 - 5 mes
Nuacutemero de tubos 6
De las 134 plantas se tomaron 126 para transplantarlas al sistema hidropoacutenico
vertical NFT se puso en contacto las plantas con solucioacuten nutritiva la misma que
era recirculada pasando un diacutea asiacute mismo se controloacute la presencia de plagas
dentro del invernadero
Cabe sentildealar que las plantas que presentaron porcentajes de marchitamiento
fueron reemplazadas por otras en buenas condiciones a fin de mantener el nuacutemero
constante de especies dentro del sistema NFT
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
SEMANA
PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
NUacuteMERO DE
PLANTAS 17 23 23 17 23 23
1
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
123 128 165 373 306 284
MARCHITAMIENTO 00 00 00 00 00 00
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
2
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
189 170 238 0 437 333 288
MARCHITAMIENTO 50 00 00 50 50 100
MORTALIDAD 00 00 00 00 00 00
32
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
3
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
214 104 256 443 416 336
MARCHITAMIENTO 100 200 50 100 00 50
MORTALIDAD 50 50 50 50 50 50
4
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
277 256 288 436 412 373
MARCHITAMIENTO 00 00 100 100 200 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 50 50
5
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
326 299 324 447 443 404
MARCHITAMIENTO 00 50 00 100 100 00
MORTALIDAD 00 50 00 50 50 00
6
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
375 342 359 458 474 435
MARCHITAMIENTO 50 00 00 100 100 50
MORTALIDAD 50 00 00 50 50 00
7
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
424 385 395 468 505 466
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 00 50
MORTALIDAD 00 00 50 50 00 50
8
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
473 428 430 479 535 497
MARCHITAMIENTO 00 00 00 100 50 50
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
33
Tabla FTIII6 Seguimiento del crecimiento de plantas de pasto azul en sistema NFT
(continuacioacuten hellip)
SEMANA PARAacuteMETRO SISTEMA
1 2 3 4 5 6
9
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
552 471 466 483 566 528
MARCHITAMIENTO 00 00 50 50 50 00
MORTALIDAD 00 00 00 50 50 50
10
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
639 546 484 486 600 573
MARCHITAMIENTO 00 00 50 200 50 100
MORTALIDAD 00 00 50 100 50 50
11
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
614 566 514 517 610 580
MARCHITAMIENTO 300 50 50 50 100 100
MORTALIDAD 200 50 50 50 50 50
12
LONGITUD
PROMEDIO DE
HOJAS (cm)
619 569 604 521 669 597
MARCHITAMIENTO 200 100 00 100 00 100
MORTALIDAD 100 50 00 50 00 50
34
FICHA TEacuteCNICA IV
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul ()
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 meses Nuacutemero de especies 15 Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV1 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6100 1000 5670 1600
2 6200 900 4650 550
3 4100 600 6200 900
4 3000 400 4650 820
5 3000 800 36 0 600
6 6000 1100 6400 800
7 5500 1300 5500 1050
8 5500 1200 6000 1200
9 6600 1500 6050 1600
10 6200 1500 6100 1200
11 5300 1300 6600 1700
12 5700 1700 3500 600
13 7200 2000 5200 900
14 3700 700 6300 800
15 5800 1200 5100 1000
PROMEDIO 5327 1147 5435 1021
35
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV2 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior Tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5000 1600 5500 1400
2 5900 1250 6250 1300
3 4900 1200 5400 1050
4 4350 1200 4900 1100
5 6000 1400 6600 1450
6 6500 1300 6800 1400
7 7150 1100 7600 1150
8 7500 1200 7900 1000
9 7300 2000 7600 1900
10 6300 1300 6850 1450
PROMEDIO 6090 1360 6540 1320
36
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV3 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 1700 53 1900
2 6000 2000 6650 2150
3 6200 1400 5700 1680
4 5700 900 5350 1300
5 5000 1000 6180 1620
6 5000 1200 7050 1300
7 6500 1200 6320 1410
8 5300 1000 7800 1450
9 7200 1300 7200 1350
10 6600 1300 7600 1680
11 6600 1500 5850 1250
12 6500 1500 7150 1300
13 6500 1000 7000 1230
14 7600 1100 6850 1650
15 6700 1000 6150 1630
PROMEDIO 6260 1273 6543 1527
37
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
CUERPOS HIacuteDRICOS
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 3 L
Tabla FTIV4 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 460 185 525 190
2 530 150 670 160
3 475 110 530 95
4 620 115 720 115
5 690 100 750 110
6 500 120 560 135
7 550 135 605 150
8 460 120 620 125
9 400 90 620 110
10 495 120 570 130
PROMEDIO 518 125 617 132
38
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV5 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6500 800 5760 900
2 7000 1000 7480 980
3 5900 900 5500 840
4 6800 1200 7000 1360
5 7000 2000 5530 1960
6 6600 1000 6980 1110
7 7900 1000 6 2 950
8 6000 1100 5930 1020
9 5500 1300 7100 1250
10 7000 1800 7600 1830
11 5800 800 8350 1380
12 7400 2000 7400 1620
13 5800 1400 6600 1130
14 6500 1000 7000 1000
15 6500 900 7240 950
PROMEDIO 6547 1213 6778 1219
39
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 10
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV6 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 6000 2800 7650 3000
2 6200 2250 7050 2580
3 6350 1420 6700 1700
4 6250 1800 7000 1900
5 6500 1850 7150 1800
6 7450 1700 7600 1550
7 7350 1700 7200 1800
8 6700 1800 6800 2000
9 6400 1150 6600 1200
10 5700 1800 5800 1700
PROMEDIO 6490 1830 6960 1920
40
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV7 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 5300 1700 5650 1500
2 6200 2250 6700 2200
3 6900 1450 7050 1850
4 7200 2100 7350 1900
5 6800 1650 7050 1850
6 5200 1400 5300 1750
7 6300 1500 6750 1300
8 6200 1200 6600 900
9 6150 1350 6800 1050
10 6500 1300 6600 900
11 5600 200 5650 350
12 6400 1600 6650 1850
13 6100 1300 6200 950
14 5650 1600 5800 1850
15 7500 1600 7650 1000
PROMEDIO 6270 1480 6520 1410
41
PROMEDIO DE LONGITUDES DE PLANTAS DE PASTO AZUL EN
TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN CON MUESTRAS DE
EFLUENTES LIacuteQUIDOS DE PLANTAS DE BENEFICIO
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 5 meses
Nuacutemero de especies 15
Volumen de muestra 5 L
Tabla FTIV8 Promedio de longitud de pasto azul antes y despueacutes de tratamiento de
rizofiltracioacuten
Nro Previo tratamiento Posterior a tratamiento
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 4400 1200 4500 1000
2 4200 1800 4300 1450
3 5200 1900 5250 1600
4 4800 900 5100 900
5 6000 800 6150 950
6 6900 1500 7000 1150
7 6350 1300 6500 900
8 5750 1000 5900 900
9 5400 1350 5600 1100
10 6300 1850 6400 1300
11 7200 950 7200 900
12 4200 1250 4250 1000
13 5900 1350 6000 1100
14 5200 900 5250 900
15 5050 1050 5200 900
PROMEDIO 5520 1270 5640 1070
42
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV9 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 5000 0120 0600 000
1 0053 4700 0050 0249 5848
4 0063 3000 0038 0189 6850
5 0063 2700 0034 0170 7165
6 0067 2400 0032 0161 7320
7 0061 2000 0024 0122 7967
8 0064 1700 0022 0109 8187
11 0065 1500 0020 0098 8375
12 0070 1100 0015 0077 8717
13 0084 800 0013 0067 8880
14 0061 500 0006 0031 9492
15 0057 300 0003 0017 9715
43
Figura FTIV1 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0010
0020
0030
0040
0050
0060
0070
0080
0090
0100
0110
0120
0130
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
44
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV10 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0120 3000 0120 0360 000
1 0068 2700 0061 0184 4900
2 0043 2200 0032 0095 7372
5 0043 1000 0014 0043 8806
6 0030 600 0006 0018 9500
7 0014 300 0001 0004 9883
Figura FTIV2 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
45
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV11 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 5000 0270 1350 000
1 0245 4200 0206 1029 2378
2 0134 3500 0094 0469 6526
3 0149 2800 0083 0417 6910
6 0117 2200 0051 0257 8093
7 0076 1700 0026 0129 9043
8 0039 900 0007 0035 9740
Figura FTIV3 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0050
0100
0150
0200
0250
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n(m
gL-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
46
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Liacutemite maacuteximo permisible 005 mgL-1
Tabla FTIV12 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 10 Crecimiento = 5 meses Volumen = 3 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0270 3000 0270 0810 000
1 0245 2500 0204 0613 2438
2 0277 2000 0185 0554 3160
5 0270 1000 0090 0270 6667
6 0159 700 0037 0111 8626
7 0001 400 0001 0000 9995
Figura FTIV4 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0280
0300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
R
em
oci
oacuten
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o e
n s
olu
cioacute
n
(mg
L-1)
Diacuteas de Tratamiento
Concentracioacuten de Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible
47
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV13 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico (mg)
Remocioacuten
de As
0 014 5000 0140 0700 000
1 012 4700 0113 0564 1943
2 007 3900 0055 0273 6100
3 008 3000 0048 0240 6571
6 009 2400 0043 0216 6914
7 008 1900 0030 0152 7829
8 011 1100 0024 0121 8271
9 011 500 0011 0055 9214
Figura FTIV5 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
48
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV14 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad
de Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0140 5000 0140 0700 000
1 0090 4200 0076 0378 4600
2 0090 3400 0061 0306 5629
3 0100 2800 0056 0280 6000
6 0120 2200 0053 0264 6229
7 0110 1300 0029 0143 7957
8 0090 500 0009 0045 9357
Figura FTIV6 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1)Liacutemite maacuteximo permisible Remocioacuten Arseacutenico
49
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV15 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 4 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten
real de As
solucioacuten (mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 024 5000 0240 1200 000
1 02 4700 0188 0940 2167
3 011 4200 0092 0462 6150
6 007 3900 0055 0273 7725
8 005 3400 0034 0170 8583
10 006 2700 0032 0162 8650
13 006 1900 0023 0114 9050
14 005 1400 0014 0070 9417
15 006 800 0010 0048 9600
Figura FTIV7 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
50
REMOCIOacuteN DE ARSEacuteNICO DE MUESTRAS DE AGUA MEDIANTE
RIZOFILTRACIOacuteN CON PASTO AZUL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Liacutemite maacuteximo permisible 01 mgL-1
Tabla FTIV16 Porcentaje de remocioacuten de Arseacutenico
(Nuacutemero de especies = 15 Crecimiento = 5 meses Volumen = 5 L)
Diacutea de
tratamiento
Concentracioacuten
As solucioacuten
(mgL-1)
Volumen
solucioacuten
(mL)
Concentracioacuten real
de As solucioacuten
(mgL-1)
Cantidad de
Arseacutenico
(mg)
Remocioacuten
de As
0 0240 5000 0240 1200 000
1 0124 4100 0102 0508 5763
2 0086 4000 0069 0344 7133
3 0078 3600 0056 0281 7660
6 0094 2800 0053 0263 7807
7 0087 2400 0042 0209 8260
8 0051 2200 0022 0111 9074
10 0062 1900 0023 0117 9026
13 0058 1800 0021 0104 9130
14 0053 1800 0019 0095 9205
51
Figura FTIV8 Remocioacuten de Arseacutenico en funcioacuten del tiempo
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0000
0020
0040
0060
0080
0100
0120
0140
0160
0180
0200
0220
0240
0260
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
R
em
oci
oacuten
de
Ars
eacuten
ico
Co
nce
ntr
acioacute
n A
rseacute
nic
o (
mg
L-1
)
Diacuteas de tratamiento
Concentracioacuten Arseacutenico en solucioacuten (mgL-1) Liacutemite maacuteximo permisible
Remocioacuten Arseacutenico
52
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Siete
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV17 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_1_1 0196 0188
R7_1_2 0203 003
R7_1_3 0261 0029
PROMEDIO 0220 0082
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
R7_2_1 0273 0010
R7_2_2 0681 0034
R7_2_3 0223 0010
PROMEDIO 0392 0018
BLANCO 0109 0019
53
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Riacuteo Chico
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 10 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV18 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_1_1 0370 0207
CH_1_2 0564 0322
CH_1_3 2274 055
PROMEDIO 1069 0360
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
CH_2_1 0655 0010
CH_2_2 0684 0018
CH_2_3 0521 0010
PROMEDIO 0620 0013
BLANCO 0109 0019
54
DISGREGACIOacuteN AacuteCIDA DE PLANTAS DE PASTO AZUL
EXPUESTA A TRATAMIENTO DE RIZOFILTRACIOacuteN
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 1
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies y 5 L de muestra
Tratamiento 2 15 especies y 3 L de muestra
Tabla FTIV19 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_1_1 1137 0132
PB_1_1_2 3718 0601
PB_1_1_3 0016 0010
PROMEDIO 1624 0248
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten Concentracioacuten de Arseacutenico (mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_1_2_1 0175 0006
PB_1_2_2 0187 0026
PB_1_2_3 0098 0015
PROMEDIO 0153 0016
BLANCO 0109 0019
55
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 4 y 5 meses
Muestra 3 especies representativas de cada tratamiento
Tratamiento 1 15 especies 5 L de muestra y 4 meses de crecimiento
Tratamiento 2 10 especies 5 L de muestra y 5 meses de crecimiento
Tabla FTIV20 Concentracioacuten de arseacutenico en raiacutez y hojas de plantas empeladas en
rizofiltracioacuten
TRATAMIENTO 1
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_1_1 0109 0059
PB_2_1_2 0108 0045
PB_2_1_3 0164 0036
PROMEDIO 0127 0047
BLANCO 0109 0019
TRATAMIENTO 2
Denominacioacuten
Concentracioacuten de Arseacutenico
(mgg-1)
Raiacutez Hojas
PB_2_2_1 0089 0045
PB_2_2_2 0069 0055
PB_2_2_3 0042 0064
PROMEDIO 0067 0055
BLANCO 0109 0019
56
REGISTRO DE LONGITUD DE PLANTAS DE PASTO AZUL
APLICADA EN HUMEDAL ARTIFICIAL
Tipo de planta pasto azul (dactylis glomerata)
Muestra Planta de Beneficio 2
Crecimiento 6 meses
Nuacutemero de plantas 30 especies
Nuacutemero de bandejas 2
Volumen de muestra 5 L
Concentracioacuten Inicial 024 mgL-1
Concentracioacuten Final 0015 mgL-1
Tiempo de residencia 48 horas
Volumen final 42 L
Tabla FTIV21 Tamantildeo de raiacutez y hojas de pasto azul previo al tratamiento de
rizofiltracioacuten en humedales artificiales
Nro Humedal 1 Humedal 2
Hojas (cm) Raiacutez (cm) Hojas (cm) Raiacutez (cm)
1 620 435 790 245
2 705 330 585 240
3 600 320 520 140
4 550 260 505 290
5 580 205 630 200
6 600 275 620 320
7 490 290 640 265
8 675 300 590 490
9 565 250 680 250
10 710 320 530 150
11 670 280 635 375
12 805 300 540 190
13 910 350 580 240
14 610 220 605 275
15 810 120 460 180
57
FICHA TEacuteCNICA V
DATOS ESTADIacuteSTICOS
CAacuteLCULO DE VARIANZA
Meacutetodo ANOVA
Sistema INFOSTATL
Variante dependiente Concentracioacuten de Arseacutenico
Variante no dependiente Tipo de Muestra
Muestra de datos 67
Tipo de muestra cuerpos hiacutedricos y efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
1 Rio Siete A 0120 35 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0048
2 Rio Siete A 0050 36 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0043
3 Rio Siete A 0038 37 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0030
4 Rio Siete A 0034 38 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0024
5 Rio Siete A 0032 39 PLANTA DE BENEFICIO 1 A 0011
6 Rio Siete A 0024 40 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0140
7 Rio Siete A 0022 41 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0076
8 Rio Siete A 0020 42 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0061
9 Rio Siete A 0016 43 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0056
10 Rio Siete A 0013 44 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0053
11 Rio Siete A 0010 45 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0029
12 Rio Siete A 0006 46 PLANTA DE BENEFICIO 1 B 0009
13 Rio Siete B 0120 47 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0240
14 Rio Siete B 0061 48 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0188
15 Rio Siete B 0032 49 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0092
58
Tabla FTV1 Datos de concentracioacuten de arseacutenico por tipo de tratamiento de rizofiltracioacuten
(continuacioacuten hellip)
INFOSTAT
Nro Muestra de
tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
Nro Muestra de tratamiento
Concentracioacuten
medida de As
solucioacuten
(mgL-1)
16 Rio Siete B 0011 50 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0055
17 Rio Siete B 0006 51 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0034
18 Rio Siete B 0001 52 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0030
19 Rio Chico A 0270 53 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0032
20 Rio Chico A 0206 54 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0023
21 Rio Chico A 0094 55 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0014
22 Rio Chico A 0083 56 PLANTA DE BENEFICIO 2 A 0010
23 Rio Chico A 0051 57 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0240
24 Rio Chico A 0026 58 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0102
25 Rio Chico A 0007 59 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0069
26 Rio Chico B 0270 60 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0056
27 Rio Chico B 0204 61 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0053
28 Rio Chico B 0185 62 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0042
29 Rio Chico B 0090 63 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0022
30 Rio Chico B 0037 64 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0024
31 Rio Chico B 0001 65 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0023
32
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0140 66 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0021
33
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0113 67 PLANTA DE BENEFICIO 2 B 0019
34
PLANTA DE
BENEFICIO 1
A
0055
Los datos de la Tabla FTV1 se ingresan en el sistema INFOSTATL y se obtienen
los valores de varianza y de significancia
59
Tabla FTV2 Cuadro Anaacutelisis Varianza
FV SC gl CM F p-valor
Modelo 006 7 001 185 01
Muestra de tratamiento 006 7 001 185 01
Error 026 59 0
Total 031 66
Asiacute mismo se consideroacute un error del 5 para el caacutelculo de significancia a traveacutes del
Test Tukey
Tabla FTV3 Test Tukey 5
Muestra de Tratamiento Medias n EE Rango
Rio Siete A 003 12 002 A
Rio Siete B 004 6 003 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 A 006 8 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 1 B 006 7 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 B 006 11 002 A
PLANTA DE BENEFICIO 2 A 007 10 002 A
Rio Chico A 011 7 002 A
Rio Chico B 013 6 003 A
Los resultados de la remocioacuten de arseacutenico de las muestras de estudio no son
significativamente diferentes por lo que el tratamiento de rizofiltracioacuten para
muestras de agua que se encuentran sobre los liacutemites maacuteximos permisibles
establecidos por la normativa ambiental son aplicables tanto para agua de cuerpos
hiacutedricos asiacute como para efluentes liacutequidos de plantas de beneficio
60
FICHA TEacuteCNICA VI
DIMENSIONAMIENTO HUMEDAL
PARAacuteMETROS DE DISENtildeO
Muestra Efluente liacutequido de planta de beneficio
Cineacutetica de Reaccioacuten Primer Orden
Tipo de Reactor Pistoacuten
Tipo de flujo Subsuperficial vertical|
Tabla FTVI1 Consideraciones para dimensionamiento de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
H(1) Altura Humedal m 060
Q Caudal entrada Ldiacutea-1 288000
Co Concentracioacuten Inicial As mgL-1 024
Cf Concentracioacuten Final de As mgL-1 0015
k Constante cineacutetica diacutea-1 -138
Ɛ(2) Porosidad del material 038
(1) (Luna amp Castantildeeda 2014)
(2) (Saacutenchez 2010)
Como primer punto se grafica la cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
de la cual se obtiene la constante cineacutetica de remocioacuten
61
Figura FTVI1 Cineacutetica de absorcioacuten de Arseacutenico de primer orden
Con los datos obtenidos se dimensiona el humedal para tratar los efluentes liacutequidos
de una planta de beneficio empleando las siguientes ecuaciones
a) Aacuterea superficial
119860119904 =119876
119896lowast120576lowastℎlowast 119871119899 (
119862119900
119862119891) (1198982) [FTV1]
b) Ancho
119882 = radic119860119904
15 (119898) [FTV2]
c) Longitud
119871 =119860119904
119882(119898) [FTV3]
d) Tiempo de residencia hidraacuteulica
119905 =119860119904timesℎtimes120576
119876(119889iacute119886119904) [FTV4]
y = -13863x - 14271Rsup2 = 1
-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-0500
0000
0 05 1 15 2 25
Co
nce
ntr
acioacute
n d
e A
rseacuten
ico
(m
gL-1
)
Diacuteas de Tratamiento
62
Finalmente con los valores de la Tabla FTV1 y las ecuaciones antes sentildealadas
se determina las dimensiones del humedal
Tabla FTVI2 Dimensiones de un humedal artificial
Paraacutemetro Descripcioacuten Unidad Valor
As Aacuterea superficial total m2 2526
W Ancho m 410
L Largo m 616
t Tiempo de retencioacuten hidraacuteulico diacuteas 2
n Nuacutemero de celdas - 2