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?
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
TIPOS DE FLUOROSIS
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
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
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.
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
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”
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
MATERIALES Y MÉTODOS
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
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...
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
Mediciones realizadas:
Mayo de 2005
Junio de 2005
Octubre de 2005
Noviembre de 2005
Enero de 2006
MATERIALES Y MÉTODOS...
Inicio: Marzo de 2005
Raíces: 30 cm. de longitud.
SISTEMA VETIVER-TESTIGO
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
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
MATERIALES Y MÉTODOS...
MATERIALES Y MÉTODOS...
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)
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
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:
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
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:
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
“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:
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
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:
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
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”).
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
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)
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
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
)
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
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:
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
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:
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
)
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
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)
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
RESULTADOS... Raíces
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
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.
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
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.
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
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.
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
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.
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
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.
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
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...
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
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...
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
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.
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
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...
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