Humedales construidos para el tratamiento de drenaje ácido de roca en zonas altoandinas

Abstract

La Cordillera Blanca de Perú está experimentando el retroceso glaciar que deja en exposición a las rocas mineralizadas (sulfuros metálicos) que en contacto con O2 y H2O originan el Drenaje Ácido de Roca (DAR), los cuales acidifican el agua y presentan altas concentraciones de sulfatos y metales pesados procedentes principalmente de la pirita (FeS2). Las piritas se encuentran mayoritariamente en rocas sedimentarias como areniscas y lutitas, que predominan en la formación jurásica Chicama (Js-Ch), que es un conjunto litológico que aflora en la cabecera del río Negro. La finalidad del proyecto es analizar el uso de humedales construidos para el tratamiento de Drenaje Ácido de Roca (DAR) en zonas altoandinas. Para ello, se han propuesto tres objetivos: (1) estudiar el impacto de la fertilidad de suelos afectados por DAR en las zonas abastecidas por el canal de riego Chonta de la población de Canrey Chico, Recuay, Perú, (2) evaluar el uso del humedal construido para el tratamiento de DAR procedente del río Negro y (3) sensibilizar los efectos del impacto de DAR entre los estudiantes de la UNASAM y la Comunidad Campesina Cordillera Blanca mediante el aprendizaje basado en retos (Challenge Based Learning). Este trabajo está enmarcado en el proyecto ¿Soluciones Basadas en la Naturaleza para el tratamiento de Drenaje Ácidos de Roca (DAR) en zonas altoandinas¿ financiado por el Centro de Cooperación y Desarrollo (CCD) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), coordinado por la Dra. Rosario Pastor de la Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB). Para estudiar el impacto en la fertilidad del suelo, se realizaron mediciones de pH de suelos agrícolas afectados por DAR y se analizaron las concentraciones de metales pesados en tejido vegetal de la gramínea para alimento de animales, Festuca dolichophylla, y de la col, Brassica oleracea var. capitata. Los resultados revelaron que Brassica oleracea var. capitata presenta concentraciones de cobre (4,16 mg/kg) y plomo (0,51 mg/kg) que superan el límite permitido para alimentos destinados al consumo humano. Por otro lado, se observó que Festuca dolichophylla es una planta que bioacumula manganeso (977,67 mg/kg). Además, se evidenció que las tierras de cultivo gestionadas con prácticas agrícolas adecuadas mantienen un pH entre 5,5 a 6,5). Los resultados de la evaluación del humedal construido a escala piloto para un caudal de 0,56 L/s y un tiempo de retención de 0,75 d, demuestran una eficiencia del 66% en la eliminación del hierro y un incremento de pH de 3 a 6. Sería conveniente investigar la capacidad de la gramínea, Festuca dolichophylla, como agente bioacumulador de manganeso para ser usado en la regeneración de suelos, y por otro lado, investigar hasta qué punto la agricultura regenerativa puede reducir el impacto de DAR.

La serralada Blanca de Perú està experimentant la reculada glacial que deixa en exposició a les roques mineralitzades (sulfurs metàl·lics) que en contacte amb O2 i H’O originen el Drenatge Àcid de Roca (DAR) el quals acidifiquen l'aigua i presenten altes concentracions de sulfats i metalls pesants procedents principalment de la pirita (FeS2). Les pirites es troben majoritàriament en roques sedimentàries com a arenisques i lutites, que predominen en la formació juràssica Chicama (Js- Ch), que és un conjunt litològic que aflora en la capçalera del riu Negre. La finalitat del projecte és analitzar l’ús d’aiguamolls construïts per al tractament de DAR en zones altoandinas. Per això, s’han proposat tres objectius: (1) estudiar l’impacte en la fertilitat de sòls afectats per DAR en les zones proveïdes pel canal de reg Chonta de la població de Canrey Chico, Recuay, el Perú, (2) avaluar l’ús de l’aiguamoll construït per al tractament de DAR procedent del riu Negre i (3) sensibilitzar els efectes de l’impacte de DAR entre els estudiants de la UNASAM i la Comunitat Pagesa Serralada Blanca mitjançant l’aprenentatge basat en reptes (Challenge Based Learning). Aquest treball està emmarcat en el projecte ‘Soluciones Basadas en la Naturaleza para el tratamiento de Drenaje Ácidos de Roca (DAR) en zonas altoandinas’ finançat pel Centre de Cooperació i Desenvolupament (CCD) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), coordinat per la Dra. Rosario Pastor de l’Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona (EEABB). Per a estudiar l’impacte en la fertilitat del sòl, es van realitzar mesuraments de pH de sòls agrícoles afectats per DAR i es van analitzar les concentracions de metalls pesants en teixit vegetal de la gramínia per a aliment d’animals, Festuca dolichophylla, i de la col, Brassica oleracea var. capitata. Els resultats van revelar que Brassica oleracea var. capitata presenta concentracions de coure (4,16 mg/kg) i plom (0,51 mg/kg) que superen el límit permès per a aliments destinats al consum humà. D’altra banda, es va observar que Festuca dolichophylla és una planta que bioacumula manganès (977,67 mg/kg). A més, es va evidenciar que les terres de cultiu gestionades amb pràctiques agrícoles adequades mantenen un pH entre 5,5 a 6,5. Els resultats de l’avaluació de l’aiguamoll construït a escala pilot per un cabal de 0,56 L/s i un temps de retenció de 0,75 d, demostren una eficiència del 66% en l’eliminació del ferro, amb un increment de pH de 3 a 6. Seria convenient investigar la capacitat de la gramínia, Festuca dolichophylla, com a agent bioacumulador de manganès per a ser usat en la regeneració de sòls, i d’altra banda, investigar fins a quin punt l’agricultura regenerativa pot reduir l’impacte de DAR.

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