Arena sostenible extrae contaminantes de las aguas pluviales

Los hallazgos del equipo fueron publicados recientemente en la revista Environmental Science: Water Research & Technology .

Los investigadores sabían que los minerales naturales que recubrían la arena podrían reaccionar con contaminantes orgánicos como los pesticidas en las aguas pluviales . Sin embargo, la capacidad de la arena recubierta para eliminar también metales nocivos durante la filtración podría desbloquear los suministros de agua urbanos que se habían cancelado. Las ciudades con climas mediterráneos, como Los Ángeles, podrían almacenar aguas pluviales bajo tierra durante los inviernos húmedos , donde podrían servir como un suministro local económico durante la estación seca. Pero este recurso se ha desaprovechado principalmente porque el agua de tormenta recoge químicos tóxicos mientras corre por las calles y las canaletas.

"Los contaminantes que retienen el potencial de esta fuente de agua rara vez se presentan de uno en uno", dijo el autor principal del estudio Joe Charbonnet, quien realizó esta investigación como estudiante graduado en ingeniería civil y ambiental. "Tiene sentido que luchemos con una tecnología de tratamiento que tenga estas impresionantes capacidades dobles para eliminar metales tóxicos y orgánicos. Sospechamos que la arena recubierta de minerales era especial, pero la forma en que continúa impresionándonos con múltiples capacidades es bastante extraordinario ".

Las ciudades a menudo descartan las aguas pluviales como contaminación porque recoge la contaminación como partículas de plomo dejadas por décadas de emisiones de gasolina con plomo o pesticidas de los céspedes. La exposición a estos químicos está asociada con un desarrollo neurológico lento en niños y algunos tipos de cáncer. Sin embargo, los investigadores dicen que su material de arena recubierto podría instalarse en jardines de lluvia en lugares como estacionamientos donde se puede recoger y limpiar el agua de lluvia. Estiman que este material podría eliminar metales del agua de tormenta durante más de una década en un sistema de infiltración típico, que transmitiría la escorrentía a los acuíferos subterráneos. Los investigadores ven que este material convierte la contaminación en una solución para el suministro de agua colada, particularmente en ciudades resecas que pagan por importar agua.

"El agua de lluvia solía filtrarse en el suelo y recargar los acuíferos", dijo David Sedlak, profesor de ingeniería civil y ambiental y coautor del artículo. "Eso cambió cuando cubrimos los paisajes de la ciudad con superficies duras como carreteras y edificios. A medida que las ciudades con escasez de agua intentan encontrar la manera de devolver el agua pluvial urbana al suelo, tenemos serias preocupaciones sobre la calidad de esa agua. Nuestras arenas recubiertas pueden eliminar no uno, sino dos clases principales de contaminantes que amenazan la calidad del agua subterránea durante la infiltración de aguas pluviales ".

Para hacer los medios de filtración, los científicos recubrieron las partículas de arena con óxido de manganeso, un mineral no tóxico natural que se encuentra comúnmente en el suelo. El trabajo ya ha comenzado a investigar qué tan bien se desempeña este material a gran escala. Los investigadores han desplegado grandes columnas de prueba de arenas recubiertas de minerales para tratar aguas pluviales en sitios en Los Ángeles y Sonoma, California.