La Universidad de California, Berkeley, los ingenieros han creado una nueva forma de eliminar los contaminantes del agua de tormenta, potencialmente abordando las necesidades de las comunidades con escasez de agua que están buscando formas de aprovechar la fuente abundante y aún infrautilizada de agua potable fresca.
Utilizando una arena recubierta de minerales que reacciona y destruye los contaminantes orgánicos, los investigadores descubrieron que la arena manipulada podría ayudar a purificar el agua de tormenta que se filtra en los acuíferos subterráneos, creando un reservorio de agua potable local y seguro para las comunidades secas.
"La forma en que tratamos las aguas pluviales, especialmente en California, está rota. Pensamos que es un contaminante, pero deberíamos pensarlo como una solución", dijo Joseph Charbonnet, un estudiante graduado en ingeniería civil y ambiental enUC Berkeley. "Hemos desarrollado una tecnología que puede eliminar la contaminación antes de ponerla en el agua potable de forma pasiva, de bajo costo y no invasiva, utilizando minerales naturales".
A medida que el agua de lluvia se precipita sobre nuestros techos, céspedes y calles, puede recoger una gran cantidad de productos químicos desagradables como herbicidas, pesticidas, metales tóxicos, aceite de automóvil e incluso excremento de perro. El exceso de agua de tormenta también puede abrumar los sistemas de alcantarillado e inundar las calles.y sótanos. No es sorprendente que las ciudades descarguen esta agua contaminada a los ríos y arroyos vecinos lo más rápido posible.
Dirigir el agua de tormenta a través de la arena hacia acuíferos subterráneos puede ser una solución ideal para recolectar agua en ciudades con climas mediterráneos como Los Ángeles, dijo Charbonnet. Al igual que los barriles de lluvia gigantes, los acuíferos pueden llenarse durante períodos de lluvia intensa y luego almacenar agua hasta quese necesita en la estación seca.
Las ciudades ya están utilizando la recuperación de aguas pluviales en escalas más pequeñas a través de construcciones como bioswales y jardines de lluvia, que canalizan el agua de tormenta a través de arena o mantillo para eliminar escombros y evitar la escorrentía superficial. En el vecindario de Sun Valley de Los Ángeles, Charbonnet y su asesor, David Sedlak, están trabajando con la comunidad local para transformar un pozo de grava de 46 acres en un humedal y un sistema de infiltración de agua para aguas pluviales.
"Antes de construir los edificios, carreteras y estacionamientos que comprenden nuestras ciudades, el agua de lluvia se infiltraría en el suelo y recargaría los acuíferos subterráneos", dijo Sedlak, profesor de ingeniería civil y ambiental en UC Berkeley y codirector de Berkeley WaterCentro ". Como las empresas de servicios públicos en las regiones con escasez de agua intentan descubrir cómo devolver el agua pluvial urbana al suelo, el problema de la calidad del agua se ha convertido en una preocupación importante. Nuestras arenas recubiertas representan un nuevo enfoque económico que puede eliminar muchas de lascontaminantes que presentan riesgos para los sistemas de aguas subterráneas donde se infiltran las aguas pluviales "
Aunque la arena revestida no elimina todos los tipos de contaminantes, se puede usar junto con otros sistemas de purificación de agua para eliminar muchos de los contaminantes que el agua recoge, dijo Sedlak.
El equipo detalla el hallazgo el 30 de agosto en el diario Ciencia y tecnología ambiental .
Para crear la arena recubierta, Charbonnet mezcló arena simple con dos formas de manganeso que reaccionan para formar óxido de manganeso. Este mineral inofensivo se une a químicos orgánicos como herbicidas, pesticidas y el bisfenol-A BPA disruptor endocrino.hacia abajo en trozos más pequeños que generalmente son menos tóxicos y más biodegradables.
"Los óxidos de manganeso son algo que los científicos del suelo identificaron hace 30 o 40 años que tenían estas propiedades realmente interesantes, pero somos uno de los primeros grupos en usarlo en formas de ingeniería para ayudar a desbloquear esta fuente de agua", dijo Charbonnet.
La arena recubierta con óxido de manganeso, que es de color marrón opaco, es segura y ecológica. "Le garantizo que tiene algo de óxido de manganeso en su zapato ahora porque es ubicuo en el suelo", dijo Charbonnet.
Charbonnet probó la arena filtrando agua de lluvia simulada, que contenía una baja concentración de BPA, a través de columnas del material. La arena recubierta inicialmente eliminó casi todo el BPA, pero perdió su efectividad con el tiempo. Sin embargo, el óxido de manganeso podríase "recargue" bañando la arena en una solución que contenga una baja concentración de cloro. La recarga de la arena restauró toda la reactividad inicial del óxido de manganeso.
"Si tiene que venir cada año o dos y desenterrar esta arena y reemplazarla, eso es increíblemente laborioso, por lo que para que esto sea útil para las partes interesadas de la comunidad es realmente importante que esto se pueda regenerar en su lugar,"Dijo Charbonnet.
Charbonnet estima que tomaría aproximadamente dos días recargar una capa de arena de medio metro de profundidad usando 25 partes por millón de cloro en agua, la concentración utilizada para tratar las aguas residuales.
En la siguiente fase del experimento, el equipo está realizando pruebas de campo en el condado de Sonoma utilizando aguas pluviales de un arroyo local.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Kara Manke. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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