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Efecto de oxidante en remediación de suelos con fenantreno, Esquemas y mapas conceptuales de Ingeniería Química

Un estudio sobre la remediación de suelos contaminados con fenantreno mediante oxidación química, utilizando persulfato de sodio como oxidante. El estudio analiza el efecto de la concentración de oxidante sobre la concentración residual de fenantreno y el ph del suelo, así como la influencia de la oxidación sobre la calidad de las sustancias húmicas del suelo.

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2020/2021

Subido el 05/03/2024

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Artículo. REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON
FENANTRENO POR OXIDACIÓN QUÍMICA: EFECTO DE LA
CONCENTRACIÓN DE OXIDANTE
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
Ingeniería en Sistemas Ambientales
UDA. Ingenieria de las Reacciones Químicas
ALUMNO:
Ramírez Tacuba Enrique
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¡Descarga Efecto de oxidante en remediación de suelos con fenantreno y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Ingeniería Química solo en Docsity!

Artículo. REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON

FENANTRENO POR OXIDACIÓN QUÍMICA: EFECTO DE LA

CONCENTRACIÓN DE OXIDANTE

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas

Ingeniería en Sistemas Ambientales

UDA. Ingenieria de las Reacciones Químicas

ALUMNO: Ramírez Tacuba Enrique

INTRODUCCIÓN

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH), son principalmente producidos por fuentes

antropogénicas, incluyendo la combustión incompleta de combustibles fósiles y biomasa, el tráfico

vehicular y la liberación de productos del petróleo y sus derivados. Los PAH constituyen un riesgo

para el hombre y los animales, debido a sus propiedades tóxicas y carcinogénicas.

La biorremediación tiene una aplicabilidad limitada cuando se trata de suelos contaminados con

mezclas complejas de PAH, altamente hidrofóbicos.

En este trabajo se aplicaron cinco concentraciones diferentes de persulfato (PS) para la degradación

de fenantreno en microcosmos artificialmente contaminados, en condiciones controladas

(temperatura, humedad del suelo, disponibilidad de oxígeno) que permitan un proceso biológico

simultáneo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Figura 1 se presenta el efecto de la concentración inicial de PS ([PS]0) sobre la concentración

residual de fenantreno ([FEN]R) para los sistemas estudiados. % de Fenantreno residual

Figura 1. Porcentajes de fenantreno residual vs. tiempo (días) en los microcosmos estudiados durante 28

días de tratamiento, con diferentes concentraciones de PS. Los valores con la misma letra no presentan

diferencias significativas al nivel del 5%.(dos colas ANOVA, Tukey test).

Luego de 14 días, la [PHEN]R para PS2 y PS3 fue significativamente menor (P<0.05) que el control BioD. Al final del tratamiento, [PHEN]R para PS1, PS2 y PS3 no mostraron diferencias significativas con BioD, ([PHEN]R ~ 60-80 % al final del tratamiento). Este comportamiento podría ser explicado por la concentración residual de PS luego de 2 y 4 días de tratamiento en el microcosmo PS3. ). Es decir, luego de 7 días de incubación, la [PS] disminuye a un 10% o menos de su valor inicial, lo que indica que la degradación de fenantreno luego de 7 días se debe a un proceso biológico. En consecuencia la disminución en la [PHEN]R encontrada en el microcosmo P5 a los 7 días de tratamiento puede considerarse como una “auténtica” oxidación química del fenantreno. Por otro lado, la diferencia significativa de [PHEN]R entre los tratamientos oxidativos PS1, PS2, PS3 y el control BioD, indica un efecto bioestimulador indirecto del PS. La materia orgánica del suelo esta compuesta por una gran diversidad de moléculas (carbohidratos, aminoácidos, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, compuestos húmicos) que pueden ser sensibles a la oxidación (Sirguey et al., 2008), por ejemplo, por la acción del radical sulfato (David Gara et al., 2008). Estas reacciones producen compuestos de bajo peso molecular que actúan como nutrientes de las población biológicas (Bosio et al., 2008).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El PS utilizado contiene agua y ácido como impurezas (< 0.3 %) (Rosso et al., 1999), y por lo tanto, las soluciones acuosas de PS son ácidas (por ejemplo, para una solución de concentración similar al PS3, el pH sería 2.9). Sin embargo, los valores medidos son más altos que lo esperado, debido a la capacidad buffer del suelo para amortiguar este efecto (Foth, 1990). En los microcosmos PS4 y PS5, la cantidad de PS rompe esa capacidad buffer dando como resultado un pH extremadamente ácido durante todo el experimento. La disminución de pH puede resultar en una perturbación significativa del ambiente que pueden limitar la supervivencia y actividad de los microorganismos y en consecuencia la biodegradación. En las Figuras 2a,b,c se presentan las MExEm, correspondientes a tierra “limpia”, tierra contaminada con fenantreno sin tratar (BioD inicial) y luego de 28 días de tratamiento con PS (PS3·a los 28 días), respectivamente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Figura 2. Matrices de excitación-emisión de fluorescencia (MExEm) obtenidas a pH 7 y absorbancia de 0. a 550 nm. A: tierra “limpia”; B: tierra contaminada con fenantreno sin tratar (BioD inicial); C: 28 días de tratamiento con PS (PS3·a los 28 días). Las zonas marcadas corresponden a I: emisión característica de los

REFERENCIAS

Bonaventura C &Johnson FM. 1997. Healthy environments for healthy people: bioremediation today and tomorrow. Environ Health Perspect 105(suppl 1): 5– Bosio GN, David Gara P, García Einschlag FS, Gonzalez MC, Del Panno MT & Mártire DO. 2008. Photodegradation of Soil Organic Matter and its Effect on Gram-negative Bacterial Growth. Photochemistry and Photobiology, 84: 1126– 1132 David Gara PM, Bosio GN, Gonzalez MC & Mártire DO. 2008. Kinetics of the sulfate radical-mediated photo-oxidation of humic substances. International Journal of Chemical Kinetics, 40 (1): 19– Felsot AS, Racke KD & Hamilton DJ. 2003. Disposal and degradation of pesticide waste. Rev Environ Contam Toxicol, 177: 123- Foth H D. 1990. Fundaments of soil science, John Wiley and Sons INC (ISBN 0- 471-26792-9) Lodolo A, Gonzalez-Valencia E & Miertus S. 2001. Overview of remediation technologies for persistent toxic substances. Arh Hig Rada Toksikol, 52: 253– Oprea I, Badea A, Ziglio G, Ragazzi M, Andreottola G, Ferrarese E & Apostol T. 2009. The remediation of contaminated sediments by chemical oxidation. UPB Sci. Bull. Series C: Electrical Engineering, 71: 131-