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Evaluación de sistemas de humedales construidos para la disminución de la
concentración de metales pesados generados por drenajes ácidos de minería
J. L. Galván, J.A. Cubillos, D. Paredes
Facultad de Ciencias Ambientales, Universidad Tecnológica de Pereira. Carrera 27 #10-02 Barrio
Álamos, Pereira, Risaralda-Colombia. AA: 97 – Código postal: 660003.
Palabras Claves:
Drenaje Acido de Minas (DAM), Humedales de Flujo Subsuperficial,
Humedales Verticales, Humedal con Algas, Remoción de Zinc y Plomo.
Los drenajes ácidos de mina (DAM) son un problema ambiental y económico muy importante de
la actividad minera, debido a que por sus características se encuentran en disolución diversos
metales pesados que en su mayoría son tóxicos, estos vertimientos generan una disminución en el
pH de las corrientes de agua receptoras, afectando la vida acuática y la salud humana, además el
tratamiento de los DAM puede llegar a ser de alto costo, por lo que investigar sobre sistemas de
remediación sostenibles se vuelve interesante.
La presente investigación pretendió estudiar el comportamiento de humedales construidos frente
a los drenajes ácidos de mina desde la perspectiva de la remoción de metales pesados, zinc y
plomo particularmente. Para este fin, se adecuaron siete humedales construidos en fibra de vidrio
a escala laboratorio, los cuales se ubicaron en el laboratorio de procesos biológicos en la Facultad
de Ciencias Ambientales de la Universidad Tecnológica de Pereira (Colombia), variando el tipo
de flujo y el material de adsorción (planta o alga). En este sentido, la configuración de los
sistemas es la siguiente: un humedal de flujo subsuperficial plantado (HFSSH+P), un humedal de
flujo subsuperficial sin plantar (HFSSH), un humedal de flujo superficial plantado (HFS+P), un
humedal de flujo superficial con algas (HFS+A), un humedal de flujo superficial sin plantar
(HFS), un humedal de flujo vertical plantado (HFV+P) y por último humedal de flujo vertical sin
plantar (HFV). Los humedales fueron sembrados con la especie
Phragmites australis
y las algas
usadas se tomaron de las unidades sedimentadoras de la planta de tratamiento de agua potable de
la ciudad de Pereira
.
Los humedales construidos fueron alimentados con agua residual sintética cuyas características
fisicoquímicas se acercaban a las de un vertimiento ácido de una mina de oro. Adicional a los
metales pesados (zinc y plomo) en la formulación del agua sintética, se adicionó una cantidad de
nutrientes como sigue: K
2
HPO
4
: 1.74 mg L
-1
; KH
2
PO
4
: 8.48 mg L
-1
; Na
2
HPO
4
– 7H
2
O: 33.31 mg
L
-1
; (NH
4
) SO
4
: 4.4 mg L
-1
; MgSO
4
– 7H
2
O: 22.4 mg L
-1
; CaCl
2
: 27.4 mg L
-1
; FeCl
3
6H
2
O: 0.25
mg L
-1
. La eficiencia de los humedales construidos se determinó tomando muestras semanales del
afluente y efluente de cada sistema para un total de 18 muestras por sistema y realizando el
análisis de metales pesados Zinc y Plomo por medio del método zincon y formación de ditizona
respectivamente, ambos métodos fotométricos. La alimentación fue llevada a los sistemas
mediante bombas peristálticas, con un caudal promedio de 109 L d
-1
, en el caso de los humedales
verticales se realizó la alimentación por pulsos (24 pulsos al día de 15 min) pero conservando el
mismo caudal aplicado a los demás humedales. El pH de la alimentación se mantuvo
aproximadamente en 2.5 unidades, iniciando con un periodo de acondicionamiento de tres meses
aproximadamente, donde se fue reduciendo este parámetro lentamente para no afectar las plantas.
