Métodos alternativos para el tratamiento de la contaminación ambiental por metales pesados

• Autores: Areco, María del Mar
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Dos Santos Afonso, María
• Materia: BIOSORCION; ALGAS; MALEZAS; METALES PESADOS; GLIFOSATO; CINETICAS; BIOSORPTION; ALGAE; WEEDS; HEAVY METALS; GLYPHOSATE; KINETICS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En la actualidad, diversos ambientes acuáticos naturales se encuentran contaminados por metales pesados y/o pesticidas producto del desarrollo industrial y agrícola de las últimas décadas. Los diversos métodos de depuración de efluentes contaminados en uso no siempre son efectivos y en general presentan altos costos de aplicación, por lo que es necesario desarrollar técnicas eficientes, de fácil aplicación, económicas y por sobre todo sustentables con el medio ambiente. En la presente tesis se evaluaron las capacidades de adsorción de dos macroalgas marinas (Ulva lactuca y Gymnogongrus torulosus), una maleza (Avena fatua) y una microalga de agua dulce (Asterococcus limneticus) como posibles biosorbentes de plomo, cadmio, cobre y zinc; así como la adsorción de Glifosato por U. lactuca. También se estudió el efecto de la presencia de estos metales en el crecimiento de A. fatua, siendo el cobre y el zinc los metales que afectan el crecimiento de la maleza, mientras que el cadmio y el plomo presentan alta afinidad por las partículas orgánicas de los suelos quedando menos biodisponibles para la planta. Las eficiencias de remoción de los distintos sustratos fueron determinadas en función del pH, la temperatura, el tiempo de contacto y las concentraciones iniciales de los distintos sorbatos. Los modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin- Radushkevich fueron aplicados a los resultados experimentales, siendo el modelo de Langmuir el que mejor describe la adsorción en todos los casos analizados. Las capacidades de adsorción aumentan con el pH y la energía libre del proceso muestra que el sistema es espontáneo. Los estudios cinéticos demostraron que la adsorción de los distintos sorbatos sigue una cinética de pseudo segundo orden para la mayoría de los casos estudiados. Las eficiencias de remoción de los biomateriales soportados en matrices de agar y de HDPE se midieron y los resultados se compararon con los obtenidos para las suspensiones. Por último se evaluó la eficiencia de retención de U. lactuca empaquetada en columnas.
Nowadays, many natural aquatic environments are contaminated by heavy metals and / or pesticides due to industrial and agricultural development during the recent decades. Purification methods for contaminated effluents actually in use are not always effective and generally have high implementation costs, making necessary to develop efficient techniques, easy to apply, economic and environmentally sustainable. In this PhD Dissertation the adsorption capacities of two marine macroalgae (Ulva lactuca and Gymnogongrus torulosus), a weed (Avena fatua) and a freshwater microalga (Asterococcus limneticus), were evaluated as potential biosorbents for lead, cadmium, copper and zinc, as well as the adsorption of glyphosate by U. lactuca. The effects of the presence of these metals in the growth of A. fatua were also studied. Results demonstrated that copper and zinc affect the growth of this weed, while cadmium and lead have high affinity for soil organic particles being less bioavailable for the plant. The removal efficiencies of the different substrates were determined as a function of pH, temperature, contact time and initial concentrations of the different sorbates. Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich models were applied to the experimental results, and based on the results Langmuir model best describes the adsorption in all cases analyzed. The adsorption capacity increases with pH and free energy of the process shows that the system is spontaneous. Kinetic studies showed that, in most cases studied, the adsorption of different sorbates follows a pseudo second order kinetics. Removal efficiencies of biomaterials supported in agar and HDPE matrices were measured and results were compared with those obtained for batch mode. Finally, adsorption efficiency for U. lactuca packed in columns we evaluated.
Fil: Areco, María del Mar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.