Humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal para remoción de arsénico y hierro: Asociación y fraccionamiento en la fase sólida

Abstract

En este trabajo se analiza la asociación y distribución del As y Fe en la fase sólida de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal a escala de laboratorio, en cuatro ubicaciones dentro de cada uno, variando en profundidad y distancia longitudinal. Los humedales se dividen en cuatro tipos de celdas según la presencia o ausencia de Phragmites australis, y tipo de sustrato: piedra caliza o zeolita. El fraccionamiento se obtuvo a través del procedimiento de extracción secuencial propuesto por Tessier (1979), consistente en cinco fases: intercambiable, carbonatos, óxidos, materia orgánica y residual, donde esta última corresponde al remanente al final de las primeras cuatro etapas. La distribución se analizó a partir de las concentraciones totales de As y Fe obtenidas con el método EPA3051A (2007). La concentración total promedio de As fue mayor en las celdas de caliza (790±1063 [mg As/kg]) que en las de zeolita (164±173 [mg As/kg]), presentando valores mayores en las entradas que en las salidas, mientras que la del Fe fue en promedio mayor en la zeolita (22±3 [g Fe/kg]) que en la caliza (19±16 [g Fe /kg]), con valores más uniformemente distribuidos. Para ambos contaminantes, los valores fueron mayores en celdas vegetadas. El fraccionamiento de As y Fe mostraron depender principalmente del tipo de sustrato. En las celdas de caliza, las fases más abundantes son la residual (55±17% As, 80±12% Fe, en promedio) y óxidos (32±23% As, 18±11% Fe), mientras que en las de zeolita la tendencia se mantiene con porcentajes 54±21% As y 89±3% para la fase residual, y de 32±20% As y 7±2% Fe para la fase asociada a óxidos. A partir de un análisis crítico se concluyó que los porcentajes asociados a la fase residual se encuentran sobreestimados debido a limitaciones del método relacionadas con los sustratos, por lo que la fase más abundante correspondería a la asociada a óxidos. Esto implica que el principal mecanismo de remoción para ambos tipos de sustrato fue la coprecipitación de As con oxihidróxidos de Fe. La vegetación mostro un comportamiento exclusor, por lo que se debe evaluar su rol como fitoestabilizadora.