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Hallan un tipo de arcilla que permite descontaminar rios

Hallan un tipo de arcilla

que permite limpiar ríos contaminados


Los fungicidas son productos agroquímicos que, si llegan a las aguas, constituyen un peligro para los seres humanos y para los organismos animales y vegetales que habitan el ecosistema. Una de las regiones en riesgo es el Alto Valle de Río Negro y Neuquén, porque en las plantas empacadoras se rocían las frutas con un fungicida llamado tiabendazol antes de embalarlas para conservarlas hasta la venta.

Los lugares donde se efectúa la pulverización son lavados para limpiar los excedentes del fungicida y el agua se vierte en canales que llegan a los ríos Limay, Neuquén y Negro. Esta práctica está produciendo su contaminación, afectando incluso a algunas napas de agua.

Para solucionar este problema, la doctora Rosa Torres Sánchez, del Centro de Tecnología de Recursos Naturales y Cerámica (Cetmic) de La Plata, e integrantes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Comahue propusieron usar materiales arcillosos para extraer el fungicida de las aguas de lavado de las empacadoras. Esto originó una investigación cuyos resultados muestran que las arcillas denominadas "montmorillonitas", provenientes de yacimientos de las provincias de Río Negro y Neuquén, pueden ser utilizadas para retener las moléculas de tiabendazol del agua contaminada.

Las montmorillonitas son muy eficaces para capturar iones metálicos y moléculas orgánicas que tengan carga eléctrica positiva. Eso se debe a que las partículas de esa arcilla están compuestas por numerosas laminillas microscópicas, cuya superficie está cargada negativamente en forma natural y atrae a átomos y moléculas que tienen un exceso de carga positiva. Como la distancia entre las láminas tiene cierta capacidad de expansión, las moléculas pueden introducirse entre ellas y quedar retenidas por fuerzas electrostáticas (fenómeno de adsorción).

"Las moléculas de tiabendazol tienen carga positiva y comprobamos en el laboratorio que son atrapadas por las montmorillonitas. Con el método de difracción de rayos X medimos la expansión del espacio interlaminar y encontramos que el fungicida cubre la superficie de las láminas con una capa de una molécula de espesor. También determinamos que la adsorción máxima se obtiene cuando la arcilla está en agua neutra o ligeramente ácida", explica la doctora e ingeniera María Bárbara Lombardi, jefe de la Planta Piloto del Cetmic, que depende de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC) y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet).

Dado que la acidez óptima para este proceso corresponde a las condiciones naturales de los ríos, no se requieren agregados químicos. Tampoco se necesitan tratamientos especiales, ya que los yacimientos patagónicos de montmorillonitas son de alta pureza.

El tiempo de contacto del agua contaminada con las arcillas, que asegura la retención del fungicida, es cercano a las 24 horas. Para comprobar si el proceso de adsorción es estable, se colocaron en agua limpia partículas de arcilla que habían retenido tiabendazol. Al mes, no se detectaron moléculas del fungicida en el líquido, lo que indica que no se adsorben en el corto plazo y que la arcilla ya utilizada podría almacenarse en tanques al aire libre, sin riesgo de contaminación de napas.

"Nuestro estudio también resolvió en el laboratorio problemas que pueden presentarse en la práctica. Debido al pequeño tamaño de las partículas de montmorillonita, ellas permanecen en suspensión en el agua de los recipientes de purificación. Para extraerlas del líquido una vez usadas, determinamos qué sustancias químicas agregar para que precipite la arcilla. Así se obtiene un barro que puede ser removido y almacenado", detalla la doctora Torres Sánchez, investigadora del Conicet.

Otra alternativa propuesta es colocar la arcilla en un recipiente largo, en forma de columna, y agregar un material inerte que aumenta la tortuosidad del camino que debe hacer el agua. De esta forma se aumenta el tiempo de contac¬to con la arcilla, antes de llegar al río. Este dispositivo fue probado con éxito en el laboratorio y sólo debería ser adaptado a cada planta empacadora en particular o a otras industrias que utilizan tiabendazol y lo vierten a las aguas.

Los fungicidas son productos agroquímicos que, si llegan a las aguas, constituyen un peligro para los seres humanos y para los organismos animales y vegetales que habitan el ecosistema.

Una de las regiones en riesgo es el Alto Valle de Río Negro y Neuquén, porque en las plantas empacadoras se rocían las frutas antes de embalarlas con un fungicida llamado tiabendazol, a fin de conservarlas hasta la venta. Los lugares donde se efectúa la pulverización se lavan para limpiar los excedentes del fungicida y el agua se vierte en canales que llegan a los ríos Limay, Neuquén y Negro. Esta práctica está produciendo su contaminación y afectando, incluso, algunas napas de agua.

Para solucionar el problema, la doctora Rosa Torres Sánchez, investigadora del Centro de Tecnología de Recursos Naturales y Cerámica (Cetmic) de La Plata, junto con integrantes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Comahue, propusieron utilizar materiales arcillosos para extraer el fungicida de las aguas de lavado de las empacadoras.

Eso originó una investigación, cuyos resultados muestran que las arcillas denominadas montmorillonitas, provenientes de yacimientos de las provincias de Río Negro y Neuquén, pueden ser utilizadas para retener las moléculas de tiabendazol del agua contaminada.

Resultados concluyentes

Las montmorillonitas son muy eficaces para capturar iones metálicos y moléculas orgánicas que tengan carga eléctrica positiva. Esto se debe a que las partículas de esta arcilla están compuestas por numerosas laminillas microscópicas, cuya superficie está cargada negativamente en forma natural y atraen átomos y moléculas que tienen un exceso de carga positiva.

Como la distancia entre las láminas tiene cierta capacidad de expansión, las moléculas pueden introducirse entre ellas y quedan retenidas por fuerzas electrostáticas (fenómeno de adsorción).

"Las moléculas de tiabendazol tienen carga positiva, y comprobamos en el laboratorio que son atrapadas por las montmorillonitas. Con el método de difracción de rayos X, medimos la expansión del espacio interlaminar y encontramos que el fungicida cubre la superficie de las láminas con una capa de una molécula de espesor. También determinamos que la adsorción máxima se obtiene cuando la arcilla está en agua neutra o ligeramente ácida", explica la doctora e ingeniera María Bárbara Lombardi, jefe de la Planta Piloto del Cetmic. El Cetmic depende de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC) y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet).

Debido a que el grado de acidez óptimo para el proceso corresponde a las condiciones naturales de los ríos, no se requieren agregados químicos, característica que lo simplifica. Otra ventaja es económica, ya que los yacimientos patagónicos de montmorillonitas tienen alta pureza y no se necesita hacer tratamientos especiales para utilizarlas.

El tiempo de contacto del agua contaminada con las arcillas, que asegura la retención del fungicida, es cercano a las 24 horas. Para comprobar si el proceso de adsorción es estable, se colocaron partículas de arcilla que habían retenido tiabendazol, en agua limpia.

Al cabo de un mes, no se detectaron moléculas del fungida en el líquido, lo que indica que no se desorben en el corto plazo y que la arcilla ya utilizada podría almacenarse en tanques al aire libre, sin riesgo de contaminación de napas.

En la práctica

"Nuestro estudio resolvió también en el laboratorio problemas que pueden presentarse en la práctica -detalla la doctora Torres Sánchez, investigadora del Conicet-. Debido al pequeño tamaño de las partículas de montmorillonita, ellas permanecen en suspensión en el agua de los recipientes de purificación. Para extraerlas del líquido una vez usadas, determinamos qué sustancias químicas agregar para que precipite la arcilla. Así se obtiene un barro que puede ser removido y almacenado."

Otra alternativa propuesta es colocar la arcilla en un recipiente largo, en forma de columna, y agregar un material inerte que aumenta la tortuosidad del camino que debe hacer el agua. De esta forma, se aumenta el tiempo de contacto con la arcilla, antes de llegar al río.

Ese dispositivo fue probado con éxito en el laboratorio y sólo debería ser adaptado a cada planta empacadora en particular o a otras industrias que utilizan tiabendazol y lo vierten a las aguas.


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