Proyectos destacados

Especie vegetal podría mejorar la calidad del agua de nacientes contaminadas con arsénico

Rosaura M. Romero Chacón
Rebeca Malavassi

Justicia pectoralis L. en aguas procedentes de un pozo de Bagaces el día uno. (Contenido de arsénico 20,5 mg/L).

Fuente: Rosaura M. Romero Chacón

Nombre del proyecto

Remoción de arsénico de aguas provenientes de nacientes mediante fitorremediación

Objetivo general

Evaluar la factibilidad de utilizar una especie vegetal para remediar aguas de nacientes contaminadas con arsénico.

Concentración promedio de arsénico en las muestras de agua del pozo de Bagaces, Guanacaste, en función del tiempo durante la rizofiltración con J. pectoralis

Fuente:
Rosaura M. Romero Chacón

Descripción del proyecto

En una investigación realizada por Vargas y Araya (2014), se detalla que hasta el año 2009 se pudo determinar de manera concluyente, la existencia de arsénico en los sistemas de agua potable en Costa Rica. Por su parte, Montero et al. (2014) reportaron un consumo promedio de arsénico de 80 ug/L en la población de Agua Caliente (Bagaces, Guanacaste), según una investigación que desarrollaron entre los años 1992-2013. Estos investigadores (as) evaluaron muestras de cabello a un 5% de la población expuesta, y encontraron valores de hasta 0,995 mg/Kg del metaloide. Adicionalmente, desarrollaron estudios de correlación, ya que los habitantes de esa localidad presentaron problemas de insuficiencia renal. 

Con el fin de resolver este problema, el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados instaló seis plantas de tratamiento de agua que eliminaron el arsénico por medio de columnas con óxido de titanio. Sin embargo, esta solución resultó de un alto costo y no fue suficiente para cubrir las cientos de nacientes y pozos que existen en la zona, y que no han podido ser utilizados por la presencia del contaminante. 

Como una alternativa, este proyecto de investigación se centró en buscar una especie vegetal que pudiera ser utilizada para remover el arsénico de las aguas mediante rizofiltración, y que posteriormente el agua pudiera ser utilizada para irrigación,  e incluso para consumo humano.

En el estudio, se sometió a diferentes especies de plantas a diversas concentraciones de arsénico, y de las que Justicia pectoralis (Acanthaceae) destacó por su rendimiento. De acuerdo con los resultados obtenidos, J. pectoralis redujo la cantidad de arsénico en el agua en un 42%, siguiendo un modelo cinético de orden cero (r2 mayor 0.98). Una extrapolación de este modelo sugiere que se requieren 18 días para que la concentración del metaloide en el agua sea igual o menor a 10ug/L (que es el límite máximo permitido de arsénico en agua potable).

Los resultados obtenidos con respecto a la acumulación de As en J. pectoralis, sugieren que esta especie de planta podría utilizarse para la remediación de aguas. Sin embargo, los retos para próximas investigaciones deben considerar detalles como la edad de las plantas a utilizar, la densidad de la plantación, el nivel nutricional de las plantas y el diseño de los sistemas hidropónicos sobre la bioacumulación.

Cinética de remoción de arseniato mediante rizofiltración ajustada a un modelo de orden cero.

Fuente: Rosaura M. Romero Chacón

Logros destacados

La planta Justicia pectoralis es capaz de reducir la cantidad de arsénico en aguas, por lo que en este momento se está a la espera de poder poner en marcha un prototipo que utilice esta planta para el tratamiento de aguas.

Área geográfica de influencia

Población beneficiaria

Costarricenses que no tienen acceso a agua sin arsénico.

Otra información relevante

Dentro del marco de este proyecto, el M.Sc. José Elías Espinoza, realizó su tesis de Maestría en Química.

Vargas, L. C. & Araya, R. (2014). Arsenic in water supply systems in Costa Rica. Trabajo presentado en el 5th International Congress on Arsenic in the Environment, Buenos Aires, Argentina.

Montero, V., Moreno, S., Jiménez, S., Gómez, A. & Gaucherand, G. (2014). Toxicological Risk Analysis for consumption of water containing arsenic in Canton Bagaces, Guanacaste, Costa Rica. Trabajo presentado en el 5th International Congress on Arsenic in the Environment, Buenos Aires, Argentina.

Participación de instancias e instituciones internas y externas:

CIPRONA y Escuela de Química