Biologia Contaminantes De Suelo

Cr Biológica (VI) la inmovilización en la zona saturada del acuífero

mediante cultivo inoculado columnas de suelo

Evans MN Chirwa, Iwouda Venter y Hazel Wienand

RESUMEN

Remediación de Cr (VI) requiere la reducción de el estado móvil [Cr (VI)], que existe en el medio ambiente natural como la especie oxianiónica (CR x O z Y ), al estado menos trivalente móvil [Cr (III)] , que forma fácilmente el precipitado de hidróxido de [Cr (OH) 3 (s)] en condiciones de pH naturales. En este estudio, el Cr (VI) la reducción se investigó mediante sistemas acuíferos microcosmos inoculados funcionaban como sistemas de flujo de enchufe totalmente sumergido. El sistema fue diseñado para simular el funcionamiento de una barrera microbiana de contaminantes en la zona saturada de un sistema acuífero abierta. No hay fuentes de carbono orgánico y el aire no se introdujo para simular Cr (VI) la reducción en condiciones libres de oxígeno. La columna microcosmos inoculado funcionar a concentraciones de alimentación influente de 10, 20, y 40 mg / L, y un tiempo de retención hidráulica de 12 horas logra la eliminación completa de Cr (VI) sobre una distancia de 90 cm.en estado de equilibrio condiciones se obtuvieron en menos de 48 horas bajo concentraciones de alimentación de 10 y 20 mg / L. Se observó muy poca reducción de Cr (VI) en no inoculadas controles microcosmos operados en condiciones idénticas.

Palabras clave | Cr (VI) la desintoxicación, en la biorremediación in situ, la barrera microbiana, la simulación de zona saturada

Evans MN Chirwa (autor correspondiente)

Iwouda Venter

Hazel Wienand

Grupo de Ingeniería Ambiental, Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Pretoria,

Pretoria 0002,

Sudáfrica

E-mail: Evans.Chirwa @ up.ac.za

INTRODUCCIÓN

Las actividades industriales, como el curtido de cuero, la galvanoplastia, la madera preservación / procesamiento y preparación de aleación han dado lugar a la contaminación de cromo amplia difusión de los suelos y los recursos hídricos subterráneos de todo el mundo ( Riley & Zachara ; . Shi et al ). La eliminación inadecuada de Cr (VI) que contienen residuos de estas industrias y su movilidad subsiguiente en los acuíferos de agua subterránea es un tema de suma importancia ( Shakoori et al. ; Blowes ). Los sistemas de acuíferos por debajo y alrededor de las zonas industriales y mineras son especialmente vulnerables a la contaminación. Contaminación de los acuíferos se ha traducido en Cr (VI) niveles elevados a veces prestan las aguas subterráneas no aptos como fuente de abastecimiento de agua potable ( Francisco et al. ; . Egwuonwu et al ).

Reducción de Cr (VI) a C (III) se ve favorecido desde Cr (III) es 1000 veces menos tóxico y es más estable que el Cr (VI) en ambientes acuáticos en condiciones naturales (pH 7, 15 - 25 W de temperatura C) ( Mertz , NAS , Boni & Sbaffoni ). En la actualidad, el Cr (VI) la contaminación en los sistemas de agua subterránea es tratada convencionalmente utilizando las bombas dee-invitación métodos que implican la extracción de agua contaminada del acuífero, el tratamiento por encima del suelo, y

inyección del agua tratada de nuevo en el acuífero ( Kurnia-wan et al. ). La experiencia en los sitios donde la bomba y tratamiento de remediación de contaminación-Cr subterránea está en curso sugiere que, si bien es factible eliminar los altos niveles de Cr del subsuelo, se hace más dif fi culto para eliminar el restante Cr a medida que disminuye la concentración ( Witt-Brodt & Palmer ). Además, el método es invasivo para el medio ambiente en el que los agentes químicos utilizados en el proceso de reducción y precipitados de hidróxido de cromo reducido producen lodos tóxicos que pueden ser dif fi - culto para remediar ( Shakoori et al. ; González et al.

).

En este estudio, el Cr (VI) desbastado en columnas de suelo es evalua-dos en detalle utilizando los puertos de muestreo intermedias instaladas a lo largo de las columnas. Esto nos ha permitido trazar la concentración de Cr (VI) Pro fi -les a lo largo de la longitud del reactor en un momento dado. La simulación de la concentración interna pro fi les nos permitirá evaluar los procesos físicos fundamentales dentro de las columnas de suelo. Sin el análisis interno, sólo un recuadro negro de enfoque puede ser empleado permite-ción predicción sólo en un estrecho rango de condiciones de operación ( Gomm et al. ; Zabiri y Mazuki ).

doi: 10.2166/wst.2013.091

2322 REM Chirwa et al. | Simulación de Cr (VI) la inmovilización en la zona saturada del acuífero Water Science & Technology | 67.10 | 2013

MATERIALES Y MÉTODOS

Inóculo bacteriano

El cultivo mixto de bacterias se obtuvo de lodo seco recogido de arena lechos de secado en los Brit Awards de aguas residuales de Obras de Tratamiento (Provincia del Noroeste, Sudáfrica). La planta de tratamiento recibe periódicas fl ujos de una instalación de procesamiento de dicromato de sodio cercana abandonada reportado para cumplir los altos niveles de Cr (VI) en las obras de alcantarillado, por lo tanto se espera que las bacterias en la planta de tratamiento para aclimatarse a Cr (VI) toxicidad. Para la columna de la prueba, los medios de comunicación de suelo recolectadas en el blanco acuífero contaminado en Brits (Provincia del Noroeste, Sudáfrica) fue compactada junto con una muestra de lodo seco en una proporción de 1 g de lodos a 1 kg de suelo. En el control, no se añadió lodos y el suelo se compactó a la misma resistencia a la compresión como la columna de la prueba. La consistencia de compactación se estimó mediante la aplicación de una fuerza de 1 kg en un 4 mm 2 pasador para lograr una penetración de 1 cm.

Sistemas de reactores Microcosmos

Microcosmos se establecieron en 90 cm de alto y 10 cm de diámetro con columnas fi ve puertos de muestreo internos ( Figura 1 ). El suelo se compactó de manera uniforme tal como se describe en el procedimiento de inoculación anteriormente. La columna del suelo fue-sup portado en un disco de plexiglás perforada para permitir la distribución de fl ujo. El espacio superior fue fi cargada con lana de vidrio esterilizado

para evitar el arrastre de la parte superior. Un en FL uente de la muestra también se recogió desde un puerto en la parte inferior de la columna y un EF FL uente muestra desde la parte superior de la columna para cada columna. Las columnas fueron operados en unup- fl ujo de modo a garantizar unas condiciones totalmente sumergidos en consonancia con la zona saturada del acuífero.

Cr (VI) y Cr total de medición

Cr (VI) se midió en muestras de agua mediante un UV / Vis espectrofotómetro (WPA,

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