UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN, TACNA ANÁLISIS Y MODULACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE AGUA MODERNAS PARA LA REMOCIÓN DE ARSÉNICO Y BORO EN LAS CUENCAS DE LA REGIÓN TACNA. Evaluación Comparativa de Tecnologías del tratamiento de Agua Potable para la remoción del Boro y Arsénico en la ciudad de Tacna

TIPO DE INVESTIGACION EL presente trabajo se ha planteado y se tomó como base de referencia al trabajo realizado por la «Asociación de Desalinización, remoción del Arsénico y rehúso del agua - ADRA de Argentina, de acuerdo a trabajos realizados por el Dr. Ing. Jorge Augello quien es el actual presidente. De acuerdo a esto, el tipo de investigación que se realizara es científico – tecnológico - aplicativo, pues se dispondrá de 04 módulos a nivel piloto que servirán para investigar la problemática de la contaminación por Arsénico de la cuenca hídrica de Tacna.

IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION La importancia de la investigación radica en una problemática de salud publica, ya que por informes de diversos sectores involucrados en el tema, se observa que existe presencia de metales pesados en las cuencas de Tacna y del sur del Perú en general que ameritan la implementación de tecnologías para su remoción. Marcando el Arsénico como principal elemento que tiene un efecto directo sobre la salud de las personas; asimismo las concentraciones de boro afectan el desarrollo de cultivos, minimizando las opciones en cuanto a cultivo de calidad se refiere y el rendimiento de los mismos.

IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION……………. Por ello, es muy necesario implementar un laboratorio móvil de tecnologías de agua, modernas a pequeña escala o pilotos que permitan ensayar y modular una fórmula mecánica y química que tenga éxito en la remoción de metales como el Arsénico y Boro y nos lleve a tener aguas de calidad, acorde a los parámetros de la Organización Mundial de la Salud OMS, de esta forma todos los sectores antes mencionados podrán concentrarse solo en su propio desarrollo, con la búsqueda final del bienestar de todos ellos.

SUSTENTACION MEDICO-CIENTIFICA El arsénico fue clasificado por la INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER (IARC), como un agente carcinogénico para humanos con base en estudios epidemiológicos que relacionan la ingestión de arsénico en el agua de bebida y cáncer en la piel y estudios ocupacionales que relacionan la exposición al arsénico y cáncer de pulmón. La organización mundial de la salud (OMS) recomienda un valor orientador para agua de bebida de 0.01 mg As/l (CARABANTES, Alexandra Galetovic, FERNICOLA, Nilda A.G.G. de., 2003)

OBJETIVO GENERAL: .Analizar los aspectos de calidad de agua de las cuencas de Tacna y tipificar tecnologías modernas de agua para establecer una modulación tecnológica que permita la remoción de Arsénico de manera exitosa OBJETIVOS ESPECÍFICOS: • Aplicar y analizar distintas modulaciones tecnológicas en torno del uso de la osmosis inversa junto a la filtración en lecho granular e intercambio iónico para determinar una formulación exitosa resultante que permita la remoción de arsénico del agua de las cuencas de Tacna. • Determinar la presencia de otros metales y características que puedan afectar los procesos de remoción de arsénico en las cuencas de Tacna. • Establecer una estructura de costos para la aplicación de tecnologías modernas viables en la remoción del arsénico y del Boro en las cuencas de Tacna.

MARCO TEORICO El Agua - Problemática METALES Y EFECTOS SOBRE LA SALUD El Arsénico – Características – As III y As V Causas de ingesta de As – Consecuencias TECNOLOGIAS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS Micro Filtración – Ultra filtración , Como 1ra etapa para cualquier proceso Osmosis Inversa Intercambio iónico

MARCO REFERENCIAL Clifford y Lin (1995) utilizando el proceso de ósmosis inversa eliminaron más del 95 % de As(V) y 75 – 90 % de As(III) en ensayos con aguas de subsuelo de San Isidro, New Mexico y Hanford, California Sancha y otros (1998) confrontaron varios procedimientos con aguas provenientes de salares en Calama y Antofagasta, Chile, que poseen valores en el rango de 400 a 500 ppb de arsénico. La ósmosis inversa fue el único de los procedimientos estudiados que les permitió alcanzar valores de 1 ppb de arsénico en el agua tratada, En el norte de Chile existen cuatro plantas con una capacidad de tratamiento de 1,730 m3 / s, para proveer agua a las ciudades de Antofagasta y Calama.(Sancha y otros, 1998). En trabajos a escala de laboratorio en la Universidad de Houston y de campo efectuados en McFarland y Hanford (California), Clifford y otros (1999) estudiaron la aplicación de diferentes versiones de procesos de intercambio aniónico. A escala de planta piloto, CHaMhill (1999) efectuó el tratamiento de aguas de la ciudad de Albuquerque (New México) por este procedimiento.

Origen del Arsénico en el agua Arsénico (As), elemento movilizado al ambiente por medio de procesos naturales (meteorización, actividad biológica, emisiones volcánicas e hidrotermales) y en menor medida por actividad antropogénica (actividad minera, uso de pesticidas, etc). El As ingresa a los acuíferos previa disolución de minerales que lo contienen encontrándose en concentraciones elevadas en aguas subterráneas de carácter hidrotermal.

EL BORO Y SU PROBLEMATICA Los humanos pueden ser expuestos al Boro a través de las frutas y vegetales, el agua, aire y el consumo de productos que contengan altos niveles de B. El Boro tiene la particularidad de que no se acumula en los tejidos animales. Cuando los humanos consumen grandes cantidades de comida que contiene Boro, la concentración de Boro en sus cuerpos puede aumentar a niveles que causan problemas de salud. El Boro puede infectar el estómago, hígado, riñones y cerebro y puede eventualmente llevar a la muerte. Cuando la exposición es con pequeñas cantidades de Boro tiene lugar la irritación de la nariz, garganta y ojos.

EL BORO Y LA PROBLEMÁTICA AGRICOLA Las raíces de las plantas toman pequeñas cantidades de Boro disuelto a través del suelo; el Boro asciende hacia las hojas, donde el agua se pierde por transpiración y permanece en los márgenes de las hojas donde se acumula. Como el proceso continúa, la concentración de Boro se convierte en lo suficientemente alta para poder dañar el tejido de la hoja; en consecuencia, las hojas se vuelven amarillas y se queman, para posteriormente caer. Los abonos borados al ser de tipo folicular, no son absorbidos por las raíces para formar parte de los nutrientes de la planta.

Formas simples de reducción del arsénico del agua de consumo Existen muchas formas de tratamiento tendientes a la reducción del As del agua de consumo, en aplicación o en investigación, como por Ejm: Método RAOS, SORAS : Uso de la Radiación ultravioleta de la luz solar cataliza la oxidación del arsénico en presencia de minerales de hierro, se forma arseniato férrico (lodo) Fotocatálisis heterogénea solar con TiO2(FH) y con sulfato de aluminio Filtro doméstico de arsénico. A través de materiales porosos como arena, roca y ladrillo, debe contener carbón vegetal para remover las impurezas orgánicas. Reducción de As usando esporas de bacterias, filtración de agua a través de un recipiente conteniendo arena, hierro y esporas lavadas con dióxido de Mn. Reducción de As usando residuos agrícolas (almidón o lignocelulósicos) utilizando como cama, arena, fierro, residuos de cebada o granos de morón. Y algunos métodos mas; si bien es cierto estos métodos son efectivos y muchas veces de aplicación artesanal, su limitación esta en el rango de aplicación, es decir que se puede tratar volúmenes pequeños y muchas veces , los residuos y efluentes que deja, traen otro problema de índole medio ambiental.

NUESTRO TRABAJO DE INVESTIGACION Un grupo de investigadores de la UNJBG, conformados por docentes, estudiantes y egresados, venimos realizando un trabajo de investigación a nivel piloto, el cual es financiado por el Canon minero que tiene la universidad para investigación. Fue ganadora en el concurso de proyectos de investigación vía Canon, el año 2014; cuyo objetivo fundamental es encontrar la alternativa tecnológica mas apropiada acerca del tratamiento de las aguas de las cuencas de Tacna, mediante de pruebas a nivel piloto, sobre la tecnología mas adecuada y moderna que se adapte a nuestra realidad tanto desde el punto de vista tecnológico como económico. La idea central del proyecto es realizar pruebas a nivel piloto, para lo cual se debe adquirir módulos de equipos con tecnologías como la ultra filtración, osmosis inversa y de intercambio iónico, lo que esperamos, nos permita plantear como resultado una formulación exitosa resultante que permita la remoción de arsénico del agua de las cuencas de Tacna .

En la actualidad venimos realizando trabajos de monitoreo de las cuencas y los análisis los realizamos vía servicio, en entidades especializadas en el ramo y venimos asistiendo a cursos de capacitación en temas relacionados al proyecto.