Efecto de la aireación en el tratamiento de aguas mineras mediante rizofiltración con Carpobrotus chilensis

Abstract

El tranque activo de relaves mineros Ovejería, de la gran minería del cobre, perteneciente a CODELCO DAND, ubicado en Til Til, cubre una superficie aproximadamente de 850 hectáreas. El tranque almacena altos volúmenes de aguas mineras residuales (las cuales se denominan aguas claras) que en mayor porcentaje se evapora. Estas aguas contienen altas concentraciones de sulfatos (SO42-) y molibdeno (Mo) que no cumplen la normativa chilena de calidad de aguas para distintos usos. Una de las estrategias sustentable para el tratamiento de aguas es mediante la rizofiltración que consiste en el uso de las raíces de las plantas para absorber elementos del agua. La planta Carpobrotus chilensis es halófita y de rápido crecimiento, haciéndola candidata para rizofiltración. Sin embargo esta planta y el suministro de aire en condiciones de hidroponía no ha sido investigado. El objetivo de esta memoria fue evaluar el efecto de rizofiltración de Carpobrotus chilensis, con y sin aireación, para disminuir la concentración de SO42- y Mo en agua mineras. El experimento consistió en el establecimiento de Carpobrotus chilensis en contenedores de 60 litros, con y sin aireación, utilizando aguas mineras y como control agua potable. El ensayo se mantuvo por 90 días y se midieron las concentraciones de SO42- y Mo en plantas y aguas. Los resultados indican que las raíces de Carpobrotus chilensis presentaron significativamente mayor concentración de azufre con el tratamiento de aguas claras sin aireación (ACSA) (8031±1873 mg kg-1), mientras que en parte aérea el tratamiento de aguas claras con aireación (ACCA) fue el tratamiento que más acumuló S (8791±130 mg/kg). El peso seco de las raíces fue significativamente mayor en agua potable, sin aireación (APSA) con 0,45±0,91 g mientras que el tratamiento con menor crecimiento fue ACCA con 0,19±0,55 g. Las conclusiones señalan que la aireación del sistema hidropónico no generó un efecto significativo en el crecimiento de Carpobrotus chilensis.

The active Ovejería mining tailings dam, belonging to CODELCO DAND`s large copper mining operations and located in Til Til, covers an area of approximately 850 hectares. The dam stores large volumes of waste mining water (referred to as clear water), most of which evaporates. These waters contain high concentrations of sulfates (SO42-) and molybdenum (Mo) that do not meet Chilean water quality standards for various uses. One sustainable strategy for water treatment is through rhizofiltration. Which involves using plants roots to absorb elements from water. The Carpobrotus chilensis plant is halophytic and fast-growing, making it a candidate for rhizofiltration. However, this plant and the supply of air under hydroponic conditions have not been investigated. The aim of this study was to evaluate the rhizofiltration effect of Carpobrotus chilensis, with and without aeration, to decrease the concentration of SO42-and Mo in mining waters. The experiments involved establishing Carpobrotus chilensis in 60 liter containers, with and without aeration, using mining waters and tap water as a control. The trial lasted for 90 days, after which the concentrations of SO42- and Mo in plants and waters were measured. The results indicate that the roots of Carpobrotus chilensis exhibited significantly higher sulfur concentration with the clear water treatment without aeration (CWWOA) (8031±1873 mg/kg). The clearwater treatment with aeration (CWWA) accumulated the highest sulfur content in the aerial plant tissue (8791±130 mg/kg of sulfur). Additionally, there were statistically significant differences in root growth (dry weight), where the potable water treatment without aeration (PWWOA) showed the greatest growth (0.45±0.91 g), while the treatment with the least growth was CWWA (0.19±0.55 g). The conclusions indicate that the aeration of the hydroponic system did not generate significant effect on the growth of Carpobrotus chilensis.