“efecto del vetiver (chrysopogon del flúor y otros ... environmental...

Ing. Carmen Yazmín. Ruíz

“Efecto del vetiver (Chrysopogon zizanioides L.) en la reducción del flúor y otros compuestos contaminantes en aguas de

consumo humano. Caso: Caserío Guarataro, estado Yaracuy,

Venezuela

Universidad Central de Venezuela Facultad de Agronomía

Postgrado en Ingeniería Agrícola

Comunidad Guarataro, Parroquia San Javier, Municipio San Felipe, estado Yaracuy.

Estudios realizados por Hidroven, MSDS, UCV(2001) a las aguas de consumo

Concentración flúor 3.57 mg/l. ( Normas sanitarias de calidad de agua potable)

Fluorosis dental 93% hab. (Oficina Regional Oral del estado Yaracuy)

CAS0 VENEZUELA

Efecto del vetiver (Chrysopogon zizanioides L.) en la reducción del flúor y otros compuestos contaminantes en aguas de consumo humano. Caso: Caserío Guarataro, estado Yaracuy, Venezuela

INTRODUCCIÓN…

  0.8 mgL-1 Zonas cálidas   1.5 mgL-1 Zonas templadas (OMS, 1984)

FLUOROSIS

¿Que es la fluorosis?


TIPOS DE FLUOROSIS

FLUOROSIS DENTAL

Fuente: Oswaldo Luque (2006)

Fuente: Oswaldo Luque (2006)

Foto 2 Foto 1 Foto 3

FLUOROSIS INVALIDANTE

Foto 5 Foto 4 Foto 6

FLUOROSIS INVALIDANTE

Fuente: UNICEF(1990)

PAISES CON FLUOROSIS ENDÉMICA

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA...

TECNOLOGÍA PASTO VETIVER

Pasto reconocido por sus características “super absorbente” desde 1995 (Truong y Hart, 2001).

TPV utilizado en más de 70 países (Chomchalow, 2006)

“”.

Método efectivo en la fitorremediación

Aplicaciones: Conservación agua y suelos, recuperación de suelos, control de contaminantes, bioingeniería (Troung, 1996, Troung y Baker, 1997, Gomis, 2006)

Tecnología simple y de bajo costo: es natural, verde y amigable con el ambiente

TPV


OBJETIVO GENERAL

Analizar la aplicabilidad del pasto vetiver (Chrysopogon zizanioides L.)

dentro de un sistema de tratamiento de agua para la remoción de flúor y otros

contaminantes, en la comunidad de Guarataro, estado Yaracuy.

. Efecto del vetiver (Chrysopogon zizanioides L.) en la reducción del flúor y otros compuestos contaminantes en aguas de consumo humano. Caso: Caserío Guarataro, estado Yaracuy, Venezuela

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Describir el funcionamiento del sistema de tratamiento de aguas contaminadas, usando pasto vetiver.

Estimar los niveles de flúor, nitratos, fósforo, pH, temperatura, conductividad eléctrica y sólidos suspendidos en las aguas de pozo de la comunidad de Guarataro.

Evaluar el efecto del pasto vetiver en la remoción del exceso de flúor en el agua.

Determinación de la eficiencia del sistema de tratamiento con pasto vetiver en la remoción de flúor a nivel experimental.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS...

Estimar el contenido de Flúor en la planta vetiver (Raíces y follaje) durante el proceso de tratamiento.


HIPÓTESIS

“El pasto vetiver manejado bajo el concepto de cultivo hidropónico, por su alta capacidad de absorber diversos

elementos químicos permite el desarrollo de un sistema eficiente de tratamiento de agua para la remoción de flúor y

otros contaminantes”


MATERIALES Y MÉTODOS


SIST. VETIVER SIST.

VETIVER SIST. VETIVER SIST.

VETIVER SIST. VETIVER

SISTEMA SIN VETIVER

SISTEMA CON VETIVER

Agua Contaminada con Flúor.

Esquema del sistema de tratamiento de aguas contaminadas con flúor y otros contaminantes

mediante el uso de pasto vetiver (Marzo 2005-Enero 2006).

MATERIALES Y MÉTODOS...


MONTAJE DEL EXPERIMENTO

Fuente: Fotos tomadas por Edgar Ceballos

Foto 1 Foto 2

Foto 3 Foto 4

Mediciones realizadas:

  Mayo de 2005

  Junio de 2005

  Octubre de 2005

  Noviembre de 2005

  Enero de 2006


Inicio: Marzo de 2005

Raíces: 30 cm. de longitud.

SISTEMA VETIVER-TESTIGO


SIST. VETIVER SIST.

VETIVER SIST. VETIVER SIST.

VETIVER SIST. VETIVER

Agua Contaminada con Flúor.

Análisis químico de tejido de plantas

Flúor, Nitratos, Fósforo, pH, Temperatura, Sólidos suspendidos, Conductividad

eléctrica.

Longitud de raíces y Altura

de planta

Se realizó un análisis estadístico descriptivo: promedios, comparación de medias por medios de gráficos de barras y líneas

Flúor, Nitratos, Fósforo, pH, Temperatura,

Sólidos suspendidos, Conductividad eléctrica


Foto 5

Foto 8

Foto 6

Foto 7 Fuente: fotos tomadas por Edgar Ceballos y Yasmín Ruiz


Metodología de los análisis

Parámetro Metodología

Flúor SM 4500 F- C (Métodos estandarizados de análisis APHA, 1998)

Nitratos Cromatografía de Intercambio Iónico Fosfatos Cromatografía de Intercambio Iónico pH pHmetro Temperatura Medición de temperatura Sólidos suspendidos Conductividad (Hach) Conductividad eléctrica Conductividad (Hach) Extracto tejido vegetal Colorimétrico (SPADNS)


RESULTADOS Y DISCUSIÓN

RESULTADOS…

Flúor:

2,722,22

00,51

1,52

2,53

Flúo

r (m

g/L-

1)

A gua c ruda A gua con vetiver

Mayo de 2005Efecto del vetiver (Chrysopogon zizanioides L.) en la reducción del flúor y otros compuestos

contaminantes en aguas de consumo humano. Caso: Caserío Guarataro, estado Yaracuy, Venezuela

RESULTADOS…

2,3 2,3

2,2

2,3

2,15

2,2

2,25

2,3

Flu

oru

ro

(m

gL-1

)

VetiverEntrada

VetiverSalida

TestigoEntrada

TestigoSalida

Junio de 2005

Flúor:


RESULTADOS...

2,56

2,84

2,66

2,92

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3

Flú

or

(mg

L-1

)

1

Octubre de 2005

Vetiver Entrada

Vetiver Salida

Testigo Entrada

Testigo Salida

Flúor:


“Desarrollo de un sistema de tratamiento para la remoción de flúor del agua mediante el uso de vetiver (Vetiveria zizanioides L.), en la comunidad de Guarataro, estado Yaracuy”.

RESULTADOS…

1.- Fluoruro:

2,35 2,6 2,63 2,89

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Flúo

r (m

gL-1

)

1

Noviembre de 2005

Vetiver Entrada

Vetiver Salida

Testigo Entrada

Testigo Salida

Flúor:


RESULTADOS…

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1

2,342,72

2,793,04

Flú

or (

mg

L-1

)

Enero de 2006

Vetiver Entrada

Vetiver Salida

Testigo Entrada

Testigo Salida

Flúor:


RESULTADOS…

Discusión:   No se realizó poda a la planta, los niveles de concentración en el tejido podrían haber alcanzado niveles umbrales.

Poda capacidad de regenerarse

  No se mantuvo el nivel de agua en el sistema de tratamiento y la evaporación causada por la planta pudo haber concentrado el nivel de contaminante en el mismo.

Dr. Paul Truong, 2006 (Comunicación personal, Congreso Internacional “Vetiver y la Gente”).


RESULTADOS…

Análisis químico de tejido a) Follaje

0

1,291,41

1,381,35

0

0,5

1

1,5

Planta dereferencia

Jun-05 Oct-05 Nov-95 Ene-06

Follaje Vetiver

Fluo

ruro

(mgL

-1)


RESULTADOS…

Análisis químico de tejido b) Raíz

0

1,331,45 1,42 1,45

00,51

1,52

P lanta dereferenc ia

J un-‐05 Oc t-‐05 Nov-‐06 E ne-‐06

Raíz Vetiver

Flu

oru

ro (

mg

L-1

)


RESULTADOS…

8,8

0

0123456789

Nitr

atos

(mgL

-1)

A g ua c ruda A g ua c o n V e tiv e r

Mayo de 2005

NITRATOS:


RESULTADOS...

10,6

1

0

2

4

6

8

10

12

(m

gL

-1)

Agua C ruda Agua c on VetiverN o v iemb re d e 2 0 0 5

NITRATOS:


RESULTADOS…

FÓSFORO

0

12,5

0,1

4,9

02468101214

Agua cruda Agua con vetiver

Fós

foro

(mgL

-1)

May-05

Nov-05

Ene-06


RESULTADOS…

Resultados similares fueron encontrados por Hart et al., 2003, Liao et al., 2003 y Scavo, 2004.

Remoción de N y P: 1 m2 Raíces Vetiver puede tratar 35000 mg N y 3375 mg de P en 8 días (Hart et al., 2003)

Vetiver en condiciones hidropónicas: 100 mgL-1 a 6 mgL-1 en 4 días (Truong et al.,2000).

Investigación china N y P

Período corto de tiempo


RESULTADOS...

0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1

1,2

1,4

A gua c ruda A gua con vetiver T es tigo

Abr -‐05

May-‐05

J un-‐05

Oct-‐05

Nov-‐05

E ne-‐06

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA


RESULTADOS...

0,93 1,070,72

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1

Aguac rudaAgua c onvetiverTestigo

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

El vetiver no tuvo efectos en disminuir las sales disueltas en el agua.

RESULTADOS...

TEMPERATURA

262728293031323334

Sistema con vetiver Sistema sin vetiver

T (ºC

)

Abr-05

May-05

Jun-05

Oct-05

Nov-05

Ene-06

X: 30,6 ºC X: 31,7 ºC


RESULTADOS...

SÓLIDOS SUSPENDIDOS

00,10,20,30,40,50,60,7

Sistema sin vetiver Sistema con vetiver

SS (g

L-1

)

Abr-05

May-05

Jun-05

Oct-05

Nov-05

Ene-06

Scavo (2004) y Njau et al., 2003 : >80%

X= 0,54 X= 0,36


RESULTADOS...

pH

7,9 7,73

8,91

7

7,5

8

8,5

9

pH

1

Agua Cruda

Sistema con Vetiver

Sistema sin Vetiver

Srisatit (2003), Troung et al (2003) y Scavo 2004, demostraron que el vetiver tiene un efecto positivo en mejorar el pH


RESULTADOS...

Mediciones realizadas en la planta a) Altura de planta:

116137 133

142127

0

50

100

150

May-05 Jun-05 Oct-05 Nov-05 Ene-06

Meses

Altu

ra d

e pla

nta

(cm

)


RESULTADOS...

b) Longitud de raíces:

43,249,4 56,8 58,6 59

0

20

40

60

80

May-05 Jun-05 Oct-05 Nov-05 Ene-06

Meses

Long

itud

de ra

íces (

cm)


RESULTADOS... Raíces


Los resultados encontrados demuestran que al principio del experimento, el vetiver ejerció un efecto positivo en la reducción del flúor en el agua.

CONCLUSIONES

Sin embargo en los posteriores análisis, los resultados no reflejan con claridad el efecto del vetiver en disminuir los niveles de fluoruro en el agua.


El fósforo, en la primera etapa, mostró una tendencia a aumentar su concentración en el sistema, sin embargo posteriormente se tuvieron reducciones hasta niveles no detectables, lo cual comprueba la eficiencia del sistema en la remoción de nutrientes y corroboran lo encontrado por otros investigadores.

Conclusiones...

Al no realizar podas a las plantas, los niveles de concentración del contaminante en el tejido podrían haber alcanzado niveles umbrales para la planta.


Conclusiones...

En cuanto a los nitratos, se confirmó que el vetiver ejerce una función importante en la reducción de dicho parámetro, siendo mayor de 95%.

Esto ha sido demostrado en anteriores investigaciones a nivel mundial, lo cual constituye un potencial para la remoción de dicho contaminante en agua destinada a consumo humano.


Conclusiones...

Respecto a la conductividad eléctrica como parámetro, el sistema con vetiver no ejerció ningún efecto sobre las sales presentes en el agua tratada.

Se evidenció además que el vetiver ejerció un pequeño efecto en mejorar el pH del agua.


La temperatura del agua del sistema de tratamiento con vetiver (30,6 ºC) fue menor en relación al sistema sin vetiver (31,7 ºC), lo que indica que las plantas generan un microclima que mejora la temperatura.

Conclusiones...

Los sólidos suspendidos fueron menores en el sistema con vetiver en relación al sistema sin vetiver.


Los análisis químicos realizados al tejido de la planta, mostraron una absorción considerable de flúor, para el follaje de 1,41 mgL-1 y para la raíz 1,45 mgL-1, lo que evidencia para efectos de esta investigación que la planta acumuló este elemento en sus tejidos, sin embargo esto no es significativo a nivel de sistema de tratamiento de agua para remoción de fluoruro.

Conclusiones...


La planta vetiver pudo crecer y desarrollarse bien bajo los efectos de la concentración de flúor manejadas en este experimento, ya que no se conocen niveles umbrales en relación a este elemento químico.

Conclusiones...


RECOMENDACIONES

Se recomienda para futuras investigaciones realizar este tipo de experimento bajo condiciones controladas, ya que esto va a permitir un mejor manejo.

Realizar podas sucesivas tanto al follaje como a las raíces de la planta de vetiver, ya que de esta manera la planta puede regenerarse nuevamente.


Realizar análisis químico de tejidos a cada una de las plantas del sistema de tratamiento de aguas, de esta manera se tendrá un análisis más completo de la acumulación de fluoruro en la planta de vetiver.

Recomendaciones...


“La paz, la justicia social y el equilibrio ecológico son las

bases de la sobrevivencia de la humanidad.

Gerardo Yépez Tamayo

“efecto del vetiver (chrysopogon del flúor y otros ... environmental...

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