Uso de suelos calcinados para minimizar la eutrofización mediante adsorción de fosfatos en Chone, Ecuador
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Resumen
Los fosfatos presentes en la Presa Multipropósito Chone han ocasionado problemas de eutrofización en la cuenca del río Grande que provoca afectaciones del tipo social, ambiental y económico para la zona. Una solución es el uso de tecnosoles que son suelos propios de lugar a los cuales se les adiciona elementos ajenos para mejorar su capacidad de remoción de un contaminante específico, sin embargo, este estudio se basó únicamente en la modificación del suelo de Chone mediante su calcinación y así simular un tecnosol capaz de remover fosfatos en soluciones acuosas mediante su calcinación, proceso que provoca un cambio en las propiedades físicas y químicas al tiempo de volatilizar los compuestos orgánicos presentes. Para esto, se realizó una disolución con concentración de 1.25 mg/L de fosfato monobásico de potasio, semejante a la concentración presente en el río. Las concentraciones del adsorbato contenidas en el agua ya filtrada a través del suelo modificado fueron medidas con espectrofotómetro en 4 sesiones continuas a intervalos de 2 horas, la máxima adsorción fue del 92% al cabo de 7 horas de filtrado; la cinética de la adsorción estuvo dada por una reacción de primer orden, además, se obtuvo un mejor ajuste con la isoterma de Langmuir que representó una adsorción en monocapa de fosfatos. Se modeló el comportamiento de la adsorción del fosfato en software libre con el que se estimó un tiempo de saturación del adsorbente de 14 horas. Como conclusiones del trabajo se tiene que los valores de adsorción de fosfatos son mayores con el suelo modificado (92%) que con el suelo natural (40.05%); la calcinación del suelo proporcionó una reactividad de los compuestos férricos presentes en el adsorbente con un incremento de su área superficial, intercambio catiónico y por ende una mayor adsorción del contaminante.
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Citas
Acevedo, O., Ortiz, E., Cruz-Sánchez, M. y Cruz-Chávez, E. (2004). El papel de óxidos de hierro en suelos. Terra Latinoamericana, 22(4), 485–497.
APHA. (2005). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Vigésimaprimera ed. New York, Estados Unidos: Díaz de Santos, S.A.
Avery, H. (2002). Cinética Química Básica y Mecanismos de Reacción. Primera ed. Barcelona, España: Editorial Reverté, S.A.
Ayres, A. (1934). Phosphate fixation in Hawaiian soils. The Hawaiian Planters Record, 38, 131–144.
Balseiro, M., Petra, S. y Monterroso, C. (2015). Leachability of volatile fuel compounds from contaminated soils and the effect of plant exudates: A comparison of column and batch leaching tests. Journal of Hazardous Materials, 304, 481–489.
Barrow, N. (1992). A brief discussion on the effect of temperature on the reaction of inorganic ions with soil. Journal of Soil Science, 43, 37–45.
Barzallo, L., Bayas, N., Yánez, G. y Carrera, D. (2016). Propuesta de Tecnosol para retener nitratos en el suelo de Chone. XXI Congreso Latinoamericano y XV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo. Quito, Ecuador.
Bolaños, D., Verde, J.R., Macías-García, F., Antelo, J. y Macías, F. (2014). Estudio de la Retención de Fosfatos en un tecnosol. VI Congreso Ibérico del Suelo. Santiago de Compostela, España.
Bolaños, D. (2014). Aplicación de Tecnosoles para la recuperación de suelos y aguas afectadas por actividades de obras civiles, urbanas y minería. Tesis Doctoral: Universidad de Santiago de Compostela. Santiago de Compostela, España
Calvopiña, K. y Vilela, A. (2017). Diseño de tecnosoloes para la retención de fosfatos en el agua, de la presa Propósito Múltiple Chone (PPMCH), a partir de muestras de suelos del Cantón Chone, Manabí, Ecuador. Tesis de grado: Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Sangolquí, Ecuador.
Carrera, D., Crisanto, T., Guevara, P. y Maya, M. (2015). Relación entre la composición química inorgánica del agua, la precipitación y la evaporación en la cuenca de Río Grande, Chone, Ecuador. Enfoque UTE, 6(1), 25–34.
Carrera, D., Guevara, P. y Gualichicomin, N. (2014). Caracterización físico-química desde el punto de vista agrícola de los suelos en la zona de riego del proyecto multipropósito Chone. IX congreso de Ciencia y Tecnología ESPE 2014. Sangolquí, Ecuador.
Carrera, D., Guevara, P., Maya, M. y Crisanto, T. (2015). Variations of Species Concentration in Inorganic Water Dam “Purpose Multiple Chone”, Ecuador Based on Precipitation, Evaporation and Evapotranspiration. Procedia Earth and Planetary Science, 15, 641–646. doi: 10.1016/j.proeps.2015.08.122.
Castaño, J. y Arroyave, C. (1998). La funcionalidad de los óxidos de hierro. Revista de Metalurgia CSIC, 34(3), 274–280.
Castillo, R., Fernádez, R., Antoni, M., Scrivener, K., Alujas, A. y Martirena, J. (2010). Activación de arcillas de bajo grado a altas temperaturas. Revista de Ingeniería de Construcción, 25(3), 329–352.
Chang, R. (2002). Química General. Séptima ed. Madrid, España: McGraw Hill, S.A.
Davis, L. (1914). Phosphate fixatior in Hawaíin soils. The Hawaiian Planters’Record, 38, 206–214.
García, E. y Suárez, M. (2017). Las arcillas: propiedades y usos. Recuperado el 25 de febrero de 2018, de https://previa.uclm.es/users/higueras/yymm/arcillas.htm#cic
Hance, F. (1933). Phosphate fixation in Hawaiían soils. The Hawaiian Planters’Record, 37, 182–195.
INAMHI. (2014). Anuario Meteorológico N° 51-2011. Recuperado el 20 de febrero de 2018, de http://www.serviciometeorologico.gob.ec/wp-content/uploads/anuarios/meteorologicos/Am%202011.pdf
Llorente, M. (2002). Formaciones Superficiales. Recuperado el 26 de febrero de 2018, de http://campus.usal.es/~delcien/doc/FS.PDF
Méndez, E. (2016). Validación del método analítico Walkley y Black de materia orgánica en suelos arcillosos, francos y arenosos del Ecuador. Tesis de grado: Universidad Central del Ecuador. Quito, Ecuador.
Pérez, A. (2002). Isoterma de Freundlich y Langmuir. Recuperado el 26 de febrero de 2018, de https://www.academia.edu/11381852/Isoterma_de_Freundlich_y_Langmuir
Prato, J., Ortiz, L., Gómez, R., Millan, F., Palomares, A.E., Sánchez, J. y Díaz, I. (2013). Adsorción de iones fosfatos sobre lechos de carga variable preparados a partir de suelos oxídicos del Municipio Independencia del estado Táchira. XX Congreso Venezolano de la Ciencia del Suelo. San Juan de los Morros, Venezuela.
Ramírez, V., Rendón, L. y Acevedo, L. (2011). Adsorción máxima del fósforo en suelos de la zona andina centro occidental de Colombia. Suelos Ecuatoriales, 41(2), 155–163.
Sanguino, L. (1961). Influencia del pH sobre la fijación de fósforo y su relación con la respuesta del maíz a la fertilización fosfatada. Revista de la Universidad Nacional de Colombia, 11(3–4), 187–209.
Sanyal, S., De Datta, S. y Chan, P. (1993). Phosphate sorption-desorption behavior of some acidic soils of south and southeast Asia. Soil Science Society of America Journal, 57(1), 937–945.
SEMARNAT. (2002). Norma oficial mexicana NOM021-RECNAT-2000, que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de los suelos. Estudios, muestreo y análisis. Recuperado el 25 de febrero de 2018, de http://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Ciga/libros2009/DO2280n.pdf
Servos, M. (2014). Nanotechnology for water treatment and purification. Primera ed. Londres, Inglaterra: Springer.
Silva, M. (2011). Adsorción y desorción de fósforo en suelos del área central de la región Pampeana. Tesis Doctoral: Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Argentina.
Taylor, R. (1990). Some observations on the formation and transformation of iron oxides. Soil Colloids and Their Associations in Aggregates, 85–103.
Velázquez, C. y Caballero, W. (2014). Lago Ypacarai, aplicación de tecnosoles antieutrofizantes y reducción de cianobacterias. Estudios e Investigaciones del Saber Académico, 8(8), 71–74.