Examen Final de Biorre

 

FACULTAD DE INGENIER INGENIERÍA ÍA AGRARIA AGRA RIA Carrera Ca rrera Profesion Prof esional al de Ingeni Ingenierí ería a  Am  A m b i en entt al Docente: Chiclla Chic lla Salazar Salazar Arm Armando ando

Integrantes: ○ ○ ○ ○ ○

Maldonado Delgado Jairo Ríos Tuesta Tuesta Rodri Rodrigo go Will Willyy Sánchez Tello Antony Jair Novoa Nov oa Dia Diaz z Jhon Jhon Vento Angulo Anita

 

TEMA: Modelo de Remoción de Cromo VI haciendo uso de Nanopartículas de Hierro Cero Valente Valente en las Aguas del Rio Mantaro – Junín.

   

INTRODUCCIÓN

El río Mantaro nace cerca de la mina Cerro de Pasco donde la

Licenciada por SUNEDU La

c l uaagnucaap ale les sa sad s heasnm aa lt lta a luyyluegaprordleal Ooronytaam , ipnascaiónpodr eH yo r ymteatm bsiép nep odr oC chuaysp m, af,lu desborde del río. Según la Universidad Humboldt los resultados de las medi me dici cion ones es mu mues estr tran an un una a co cont ntam amin inac ació ión n ex extr trem ema a de dell sedi sedime ment nto o de dell ririo o con metales pesados y se puede detectar a lo largo de todo el rio Mant nta aro y su suss afluen luenttes ha hast sta a el Valllle e del Manta ntaro. Lo Loss se sedi dim men enttos fluy luyen con la corrie ien nte del agua y se deposit sitan en el fondo del río. (Red Muqui, 2019). El suelo forma parte de la corteza terrestre, sobre ella se desarrolla act ctiv ivid ida ades antro ntrop pogé géni nic cas, los los cua uale less gen ene era ran n resi resid duos que alte ltera la calidad del suelo, agua y aire. Así, mediante esta revisión se encontró inf in rma ció ispo ispon nible ib sob re lo la las activ ct ida des eco nóm ica uenc Mfaonrm taaroci , óennd co ntra ndleo so qb ue ss m ásivid praede dosmec inaonnó tem s ic soans lean ala griccue ultu ltnca uraa, gana ga nade deríría a y mine mineríría, a, es este te úl últi timo mo es fu fuen ente te pr prin inci cipa pall de co cont ntam amin inac ació ión n po por  r  meta me tale less pe pesa sado dos. s. La Lass op oper erac acio ione ness mi mine nera rass as asen enta tada dass en la zona zona ce cent ntro ro,, nort no rte e y sur sur de la cu cuen enca ca ge gene nera ran n ef eflu luen ente tess ác ácid idos os y pa pasi sivo voss mi mine nero ross (1 (146 466) 6) que alteran la calidad del suelo, la flora, fauna doméstica y la salud humana; debido ido a la capacidad de bioa ioacumula lac ción en lo loss diferentes es estr trat atos os de la ca cade dena na tr tróf ófic ica. a. (L (Láz ázar aro, o, 20 2019 19))

cuenca

del

R ío

Mantaro

se

epe ncruan uanos enos, tra, ege n ográ loráfi sfica ament ndente se ceub nticad raada leas peru geog came ubic en entr tree lo loss 10 10°3 °33' 3'552,6 2,66" 6" y 13 13°3 °32' 2'31 31,3 ,39" 9" de Lat Latitu itudd Sur Sur,, y ent entre re los 73° 73°55' 55'110,88" 0,88" y 76° 76°39' 39'116,01 6,01” de Lo Long ngit itud ud Oeste Oeste.. Se cu cuen enta ta co conn tres tres tram tramos os bi bien en de defi fini nido dos: s: Man anta taro ro Su Supe peri rior or,, Man anta taro ro Me Medi dioo y Mant Mantaro aro Infer Inferior. ior.

 

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA A pesa pesarr de que en la actu ctualida i dad se cuen uenta con una legi legisslac lación ión nacion ional relativ a tiva a a los los da daño ñoss de deririva vado doss de acti activid vidad ades es que que resu result ltan an pelig peligro rosa sass pa para ra el medi medio o am ambi bien ente te,, la lass leye leyess adop dif difier sust su stan almen en su sd ám ámbit ap aplic si sin nrocubr cu co ider tad odopta ostada lodas s sda ñieren os en provo ov oanci cacialm do s pente orteac tivsus id ida a esbitos cos uyodeca rálicac ctació er ión, pn, eligr ig so brir piraroa cons elnsid m eerar  dar  io ambien amb iente te es bie bien n conoci conocido. do. Ten enie ien ndo en cuen entta qu que e la activ ctivid idad ad in ind dustr tria ial,l, al lib liberar erar con onta tam min inan anttes a los los distin s tinttos medios medi os,, pr prod oduc uce e un una a apre apreci ciab able le afec afecta taci ción ón del del ambi ambien ente te,, se prec precis isa a de un una a ef efic icie ient nte e gestió ges tión n ambien ambiental tal.. (M (Mass assolo, olo, Laura Laura,, 201 2015) 5) En cuanto a los efluentes derivados de la actividad minera, estos contienen cont contam amin inan ante tess quím químic icos os que que pued pueden en caus causar ar camb cambio ioss irre irreve vers rsib ible less en la fase fase só sólilida da del del suelosue lo-sub subsue suelo, lo, aire aire y agua. agua. (Berk (Berkowi owitz, tz, Dr Dror, or, & Yar Yaron, on, 201 2014). 4). Por Por ot otro ro la lado do,, ante ante la es esca case sezz de agua agua,, ha hayy un aume aument nto o de la sa salilini nida dad d y cont contam amin inac ació ión n de esta, así como de suelos y a pesar que estos factores garantizan la seguridad alim alimen enta tariria, a, no se adop adopta tan n me medid didas as para para reve revert rtirir di dich cha a si situ tuac ació ión, n, la mi mism sma a que que se torn torna a má más s pr preo cupa pant nte esionam si namien cons consid ider eram al valle va lle de l Mant Ma ntar aro o dades como como una unaLima dealas la má másncayo s impo im port ante tess fuent fue ntes eseocu de apr aprovi ovisio iento toamos deosalim alimen entos tosdel para par a las ciudad ciu es de Lim ysHuanc Hua ayo. .rtan

Licenciada por SUNEDU

 

OBJETIVOS Licenciada por SUNEDU ▶

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GENERAL: - Explicar la técnica de remoción del Cromo VI usando las nanopartículas de Hierro cerovalente en el Río Mantaro  –  Junín.

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ESPECÍFICOS:

- Determinar los valores iniciales del Cromo, mediante información documentada o mediante análisis de laboratorio del Río Mantaro  –  Junín. - Evaluar la eficiencia y viabilidad del uso de nanopartículas d de e Hierro cerovalente en e ell Río Mantaro  –  Junín. - Identificar técn técnicas icas y/o formulas de biorremediación haciendo uso de las nanopartículas.

 

ANTECEDENTES Licenciada por SUNEDU

(Wu et al. 2021), utilizaron nanopartículas a base de hierro (nFe) utilizando un extracto de té verde (GT-1) para eliminar el As (V). (Puth (Puthukkara ukkarade P, síntesis Jose T yySlos 2021), en sude investigaci investigación ón tuvieron tuviero n como objetivo objetivo revis ar las estrategias métodos estabilización de nanopartículas derevisar hierro cero valente (ZVI (ZVI)) preparadas a partir partir de plantas. (Aragaw, Bogale y Aragaw 2021) revisaron (Aragaw, revisaron la visión visión general general de la preparación preparación de nanopartículas a base de hierro, como diferentes polimorfos de óxidos de hierro, hier ro, oxihidróxidos, hidróxido de hierro y nanopartículas de hierro de valencia valen cia cero.

 

JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION Licenciada por SUNEDU

Tamaños muy pequeños. Los nanomateriales derivados de hierro ceroValente (ZVI) poseen las siguientes características

Área superficial muy grande. Presencia de sitios activos, mejorando su reactividad. Muy buena adsorción y propiedades reductoras.

 

JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION Licenciada por SUNEDU ▶

METALES PESADOS

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Los metales pesados son compuestos químicos ubicuos y no biodegradables, biodegradables, poseen una densidad mayor o igual a 5 g/cm³, aunque los efectos adversos que emanan debido a la exposición son ampliamente conocidos, su uso y concentraciones concentraciones en el medio ambiente están aumentando aumentando (Cañizares, (Cañizares, 2000; Selinus et al., 2013).

Toxicidad del Cromo VI

El Cromo hexavalente es una especie toxica que induce dermatitis y tiene un efecto mutagénico y carcinógeno, afectando hígado, pulmones y riñones.

Naturaleza toxica es atribuida a su potencial de oxidación y su relativo pequeño tamaño.

Producto intermedio en metalúrgicas y síntesis química.

 

LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES Licenciada por SUNEDU

Tabla 1. Limite mg/l Máximo Permisible

 

Licenciada por SUNEDU ▶

Remediación de Suelos Contaminados:

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El Hierro Cero Valente (ZVI) son nano na nopa part rtíc ícul ulas as de hi hier erro ro de al alta ta ca calilida dad dy pureza, con una gran capacidad para reaccionar, degradar, adsorber, o transformar una amplia gama de contaminantes en suelos y aguas subterráneas.

 

Licenciada por SUNEDU ▶

Estructura de Molécula de Hierro Cero Valente:

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Núcl Nú cleo eo (n (nZV ZVII): Es el núcleo quien proporciona la

fuen fu ente te de el elec ectr tron ones es pa para ra las re reac accio cione nes. s. ▶

La envoltura o cascara: Proporciona el sitio para

reacciones químicas complejas electrostáticas. La naturaleza

e interacciones defectuosa y

d estenc oncia rdeialme nlment adante dels re óxitivo dvo o encco ásc ararac a ación lo co hnac e pote po e má más reac acti comp mpar ión con un simple sim ple óx óxido ido pa pasi sivo. vo.

 

METODOLOGIA METODOLOGIA PARA LA REMOCION DEL CROMO VI Obtención del hierro cerovalente

Procedimiento para la remoción del Cr (VI) Ajuste a un pH inicial de 3  – con 0.1 N de HCL o 0.1 N de NaOH

Muestreos en ciertos puntos estratégicos.

Revisión bibliográfica

Proceso de Investigación en laboratorio

Poner en contacto con las 3 concentraciones de nZVI con el agua concentraciones muestreada

Toma de alícuotas finales.

Cálculo de % de absorción.

Licenciada por SUNEDU

Determinación de las Isotermas de adsorción Se considera 5 cantidades de absorción

   

DISEÑO ESTADISTICO Seleccionando 1 puntos aleatorios para el Licenciada muestreo. por SUNEDU a1

a2

a3

b1

a1b1

T1

% Remoción con la Cantidad de Absorbente 1 y el tiempo de absorcion 1

b2

a1b2

T2

% de Remocion con l a Cantidad de Absorbente 1 y el Tiempo de absorción 2

b3

a1b3

T3

% Remoci ón con l a Canti dad de Absorbe nte 1 y e l Ti empo de absorci ón 3

b1

a2b1

T4

% Remoci ón con l a Canti dad de Absorbe nte 2 y te mperatura 1

b2

a2b2

T5

% Remoci ón con l a Canti dad de Absorbe nte 2 y e l ti empo de absorci ón 2

b3

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T6

% Remoci ón de absorbente 2 y el tiempo de absorci ón 3

b1

a2b1

T7

% Remoci ón con l a Canti dad de Absorbe nte 3 y e l ti empo de absorci ón 1

b2

a2b2

T8

% Remoci ón con l a Canti dad de Absorbe nte 3 y e l ti empo de absorci ón 2

b3

a2b3

T9

% Remoci ón con l a Canti dad de Absorbe nte 3 y e l ti empo de absorci ón 3

T

▶ ratamientos (Variable independiente): ▶Nanopartículas de hierro cero Valente. ▶Variable dependient dependiente: e: ▶Concentración del Cr (VI).

▶Unidad Experimental: ▶Muestras de 200 ml en diferentes puntos. ▶Repeticiones: ▶02 ▶N°

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DISEÑO EXPERIMENTAL Licenciada por SUNEDU

▶Diseño factorial general

Cantidad de Absorbente (a1)

Cantidad de Absorbente 2 (a2)

Cantidad de Absorbente 3 (a3)

Tiem. De Tiem. De Tiem. De Tiem. De Tiem. De Tiem. De Tiem. De Tiem. De Tiem. De absorción 1 (b1) absorción 2 (b2) absorción 3 (b3) absorción 1 (b1) absorción 2 (b2) absorción 3 (b3) absorción 1 (b1) absorción 2 (b2) absorción 3 (b3) x

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BIBLIOGRAFIA Licenciada por SUNEDU

Muqui (2019). Desborde de Río Mantaro: Riesgos por Metales Tóxicos para población afectada. https://muqui.org/noticias/muqui-informa/desborde-de-rio-mantaro-riesgos-por-metales-toxicos-para-poblacion-afectada/ Lázaro (2019). CONTAMINACIÓN DEL SUELO POR METALES PESADOS EN LA CUENCA DEL RÍO MANTARO. https://repositorio.cientifica.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12805/771 https://repositorio.cientifica.edu.pe/bitstream/handle/20 .500.12805/771/TB-L%c3%a1zaro%20C.pdf?sequenc /TB-L%c3%a1zaro%20C.pdf?sequence=1&isAllowed=y e=1&isAllowed=y Massolo, Laura. (2015). Introducción a las herramientas de gestión ambiental. La Plata, Pl ata, Argentina: Facultad de Ciencias Exactas. Universidad de la PLata. Berkowitz, Berkow itz, B., Dror, I., & Yaron, B. (2014). (2014). Contaminant Contaminant Geoche Geochemistr mistry. y. Interactions Interactions and Transport Transport in the Subsur Subsurface face Environ Environment. ment. (Second (Seco nd Edition ed.). Berlin Heilde Heildelberg: lberg: Springe Springer-Ver r-Verlag. lag. doi:10. doi:10.1007/ 1007/978978-3-642 3-642-547 -54777-5 77-5 Borja, J. M. B., Moyano, Mo yano, S. F. H., & Paguay, Pagua y, M. Á. S. (2020). Los nanomateriales y sus aplicaciones en la remediación ambiental. Polo del Conocimien Conocimiento: to: Revista científico-pro científico-profesional fesional, 5(7), 338-370. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7518060 https://www.cnea.gob.ar/nuclea/bitstream/handle/10665/1605/cies_its https://www.cnea.gob.ar/nuclea/bitstream/handle/1066 5/1605/cies_its_tm20119.pdf?sequence= _tm20119.pdf?sequence=1&isAllowed=y 1&isAllowed=y CERO VALENTE (NZVI) USANDO HOJAS DE EUCALIPTO (EUCALYPTUS SP.) PARA LA REMOCIÓN RE MOCIÓN DE CROMO HEXAVALENTE. Arequipa. Evaluaciones Ambientales Integrales. (Diciembre de 2016). Obtenido de EVALUACIÓN AMBIENTAL DE LA CUENCA DEL RIO MANTARO EN EL AÑO 2016 : http://visorsig.oefa.gob.pe/datos_de/PM020 p://visorsig.oefa.gob.pe/datos_de/PM0203/PM020302/0 3/PM020302/01/IF/IF_0124-201 1/IF/IF_0124-2016-OEFA-DE-SDLB6-OEFA-DE-SDLBCEAI.pdf Verastegui Salazar, M. (2022). EXPOSICION DEL DECRETO SUPREMO QUE APRUEBA A PRUEBA LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES.