Biosorción de Plomo en aguas contaminadas en la cuenca del Tulumayo utilizando residuos Agroindustriales del café y cacao de la Selva Central

Abstract

La contaminación por metales pesados es una preocupación a nivel mundial, estos, provienen de aguas residuales no tratadas de muchas industrias como la minería, curtiembre, pesticidas, baterías, fábrica de pinturas, refinación de oro etc. (Anastopoulius, Massas, & Ehaliotis, 2013), por lo que, muchos estudios han informado de la presencia de metales en el agua, los sedimentos, el suelo, la atmósfera y en la biota de las áreas contaminadas. (Barquilha y otros, 2019). El Valle de Chanchamayo no está exento de la contaminación de sus aguas ya que según sus representantes, quienes mostraron fotografías tomadas en la zona, existen indicios de contaminación de la cuenca de Aynamayo y Chilpes, que a su vez son afluentes el río Tulumayo a consecuencia de los derrames de relaves de la minera SIMSA, que viene operando en la zona desde hace 40 años dedicada a la explotación de zinc y plomo (INFOREGIÓN, 2012). El plomo está clasificado como una de las diez sustancias químicas que constituyen una preocupación para la salud pública (Organización Mundial de la Salud, 2019) y una de las razones para ello es que este metal pesado no tiene un nivel seguro de exposición y causa graves impactos en la salud humana a nivel social (Ministerio de Salud, 2016). El plomo está clasificado como una de las diez sustancias químicas que constituyen una preocupación para la salud pública (Organización Mundial de la Salud, 2019) y una de las razones para ello es que este metal pesado no tiene un nivel seguro de exposición y causa graves impactos en la salud humana a nivel social (Ministerio de Salud, 2016). Hasta ahora, los principales regímenes de tratamiento para la recuperación de metales pesados como el plomo, incluyen métodos como coagulación, precipitación química, electrodiálisis, recuperación por evaporación, flotación, floculación, intercambio iónico, nanofiltración, ósmosis inversa, ultrafiltración, etc. (Blázquez, Calero, Ronda, Tenorio, & Martin-Lara, 2014). Aunque eficaces, estos métodos suelen ser caros debido a los altos requisitos de energía y reactivos. Además, generan gran cantidad de lodos tóxicos y subproductos. Por lo tanto, existe una necesidad operativa para idear estrategias efectivas, eficientes, económicas y amigables con el ambiente, que puedan minimizar la concentración de los elementos tóxicos como el plomo en el ambiente (Gupta & Diwan, 2017), requisitos que la biosorción cumple ya que esta se ha centrado en la eliminación o recuperación de sustancias orgánicas e inorgánicas de soluciones, usando biomasa proveniente de materiales vegetales, desechos industriales y agrícolas entre otros (Fomina & Gadd, 2014). La biosorción se define como la eliminación de sustancias de una solución acuosa mediante unión pasiva a biomasa no viva (metabólicamente independiente) a través de un proceso fisicoquímico, basado en una variedad de mecanismos que incluyen absorción, adsorción, intercambio iónico, complejación de superficie y precipitación. En los últimos años, los sorbentes provenientes de la biomasa antes mencionadas se han evaluado como secuestrantes de metales y metaloides del agua, siendo los preferidos aquellos que son abundantes y baratos (Dodson, y otros, 2015) ya que en comparación con otros materiales convencionales como carbones activados, zeolitas, la biomasa es renovable, presentan una alta eficiencia en la captura de metales pesados catiónicos, incluso en concentraciones más bajas por lo que se puede constituir como una tecnología clave para la recuperación de elementos importantes de los efluentes líquidos, contribuyendo a enfrentar los desafíos globales de la sostenibilidad (Santos, Ungureanu, Volf, Boaventura, & Botelho, 2018). Por otro lado, el Perú es un importante productor de café y cacao a nivel mundial, constituyéndose la Selva Central como uno de los principales productores de café y cacao con cerca de 341,324 y 106,045 toneladas/año respectivamente (Cámara Peruana del café y cacao, 2017), en el beneficio del café, uno de los subproductos sólidos es la pulpa, esta, es la más voluminosa representa el 56% del volumen del fruto y el 40% del peso (MINAGRI, 2018), si la pulpa no es bien dispuesta, debido su composición química puede causar problemas ambientales en los curpos receptores (suelo y agua). Teniendo en cuenta la disponibilidad tanto de los residuos agroindustriales del café y cacao asociado a la problemática de la contaminación del agua por plomo, el objetivo del presente trabajo es evaluar el uso de estos residuos agroindustriales (café y cacao), como biosorbentes para la eliminación de plomo (II) en aguas contaminadas, lo que podría contribuir a sugerir una metodología alterna de remoción de este metal.