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Efectos de las conchas de vieira y las estrellas de mar en la estabilización del suelo contaminado con metaloides (As) y metales pesados (Pb y Zn)

Autores: Park, Se Hyun; Park, Sang Hyeop; Koutsospyros, Agamemnon; Moon, Deok Hyun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Efectos de las conchas de vieira y las estrellas de mar en la estabilización del suelo contaminado con metaloides (As) y metales pesados (Pb y Zn)


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Minería
Operaciones industriales
Metales pesados
Arsénico
Método de estabilización
Suelo contaminado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las operaciones mineras e industriales suelen estar asociadas con la contaminación de ecosistemas terrestres y acuáticos por metaloides y metales pesados. Los metales pesados pueden debilitar la capacidad de purificación del suelo para remediar y pueden acumularse en el cuerpo humano a través de cultivos cultivados en suelo contaminado. En este estudio, se aplicó un método de estabilización para la remediación de suelo contaminado con arsénico (As) y metales pesados (Pb y Zn). Las conchas de vieira (SLS) y estrellas de mar (ASF), comúnmente consideradas como materiales de desecho, fueron seleccionadas como estabilizadores. Se requieren medidas adecuadas de reciclaje/reutilización para limitar la disposición no controlada de SLS y ASF, prevenir la degradación ambiental de las áreas costeras y aprovechar sus altos contenidos de carbonato de calcio. Los estabilizadores fueron procesados a través de tamices de malla -#10 (0,2 mm) y -#20 (0,85 mm). Además, se produjeron estabilizadores calcinados mediante la calcinación de SLS y ASF a 900 grados Celsius para comparar la eficiencia de estabilización basada en la presencia/ausencia de tratamiento térmico a alta temperatura. Cada uno de los tres tipos de estabilizadores procesados fue añadido al suelo contaminado en un 2 a 10 % en peso, y las mezclas fueron sometidas a curado húmedo durante 28 días. Se aplicó la extracción con HCl 0,1 N para la evaluación de la eficiencia de estabilización. Se cultivaron cultivos en el suelo estabilizado para evaluar la capacidad de inmovilización de As y metales pesados. El análisis por difracción de rayos X (XRD) estableció que se observó calcita (CaCO) en los materiales naturales y cal viva (CaO) en los materiales calcinados. Los resultados de la evaluación de eficiencia de estabilización mostraron que el tratamiento con SLS y ASF redujo efectivamente la elución de Pb y Zn. SLS fue efectivo en la inmovilización de As, pero la aplicación de ASF natural aumentó la lixiviación de As debido a la presencia de materia orgánica. Sin embargo, la aplicación de ASF calcinado inmovilizó efectivamente el As porque la materia orgánica fue eliminada a altas temperaturas. Al evaluar la transición de As y metales pesados a los cultivos, se detectaron concentraciones de Pb que excedían el criterio para verduras de hoja en la lechuga cultivada en suelo contaminado. Sin embargo, no se detectó Pb en la lechuga cultivada en suelo tratado con SLS y ASF, confirmando la estabilidad de la inmovilización de metales pesados. El análisis de microscopía electrónica de barrido-espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX) mostró que la reacción puzolánica está relacionada con la inmovilización de metales pesados, y la precipitación de Ca-As está relacionada con la inmovilización de As. Los resultados de este estudio verificaron que SLS y ASF inmovilizan eficazmente As y metales pesados (Pb y Zn) alrededor de las minas y que pueden usarse de forma segura en suelo agrícola.

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