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Palabras clave
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Electrospinning, quitosano (QS), titanato de calcio (CTO), perovskita, nanoestructurado, ácido poliláctico, arsénico, remoción, tratamiento de aguas.
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Justificación del proyecto
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La presencia de As en el agua es de origen natural o antropogénica [1]. Se ha demostrado que la exposición y/o ingesta
de esta agua contaminada, estaría asociado a problemas de salud como: El cáncer a la piel y de órganos internos [1]–[3].
Además, las especies principales del arsénico presentes en aguas son As (III) y As (V), siendo el As (III) más tóxico y
difícil de remover que el As (V), por sus características físico-químicas, esto implica que los métodos de tratamiento
utilizados en la actualidad tengan diversas etapas como la oxidación As (III), lo que conlleva a un mayor costo. Existen
varias investigaciones sobre la remoción de arsénico, sin embargo, en este proyecto se intenta hacer un estudio de
membranas compuestas a base de PLA/QS/CTO, para su aplicación en la descontaminación del agua con As, ya que no
se cuenta con suficientes reportes bibliográficos.
En el Perú, el órgano técnico-normativo del MINSA, DIGESA (Dirección General de Salud Ambiental) indica que la
cantidad máxima de As presente en el agua para consumo no debe superar 10 ugL-1, esto de acuerdo al reglamento de
la calidad del agua para consumo humano del decreto supremo N°031-2010-SA [4]. Otro decreto supremo que
establece límites máximos permisibles de parámetros inorgánicos, entre ellos el arsénico, es el Decreto Supremo 004-
2017-MINAM; mediante el cual se aprueban los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para agua no sólo de consumo
humano, sino también para riego de vegetales y bebida de animales, entre otros [5].
En [6] se menciona que; en los distritos del departamento de Puno, Tacaro, Juliaca, Achaya y San Antón se encuentran
fuentes de agua naturales con presencia de arsénico superior a 10 µg/L. En [7] se estudió el contenido de arsénico
presente en niños del distrito de Torata y distrito de Carumas de la provincia Mariscal Nieto, del departamento de
Moquegua. Concluyéndose que el 100% de los niños presentaba concentraciones significativas de arsénico en su orina.
En [8] se evaluó desde el 2016 al 2018 la calidad del agua del afluente del río Tambo del departamento de Arequipa,
provincia de Islay; donde confirmó que presencia de arsénico supera el ECA Categoría 3, subcategoría D1 (riego de
vegetales), cuyo límite de arsénico es 0.1 mg/L [5]. La Autoridad Nacional del Agua (ANA), entidad que realiza monitoreos
de calidad de afluentes. A inicios del año 2019, se hicieron estudios en aguas superficiales de los ríos tributarios al río
principal Tambo (Islay, Arequipa), donde se encontró que el 69% de afluentes superan las concentraciones de As del
ECA de agua Categoría 3, D1 (riego de vegetales) y D2 (bebida de animales) [9], habiéndose reportado a fines de ese
mismo año un incremento del 80% en los mismos [10]. La unidad hidrográfica incluida en la cuenca del río Tambo, que
se tomará como referencia de estudio, es la Unidad Hidrográfica Bajo Tambo, constituida por 4 puntos de monitoreo
señalados por el ANA. En Bajo Tambo la concentración de arsénico supera hasta 2,8 veces el valor 0,1 mg/L de los ECA
de agua D1 y hasta 1,4 veces el valor de 0,2 mg/L de los ECA de agua D2 [10].
El enfoque a la contaminación por arsénico del río Tambo (Tabla 1, Figura 1) es relevante desde que sus aguas son
usadas para riego de vegetales de consumo humano, lo que supone un riesgo de acumulación de arsénico en los suelos
agrícolas adyacentes a los últimos 6 Km de desembocadura del río, donde se concentra la actividad agrícola y ganadera
[8].
Por otro lado, la pluma de pota, en la industria pesquera peruana es considerada como una especie de importancia
comercial y económica. Entre los años 2007-2016, esta fue la especie que representó el 90% del total desembarcado
por la pesquería artesanal peruana [11], convirtiendo sus desechos en uno de los principales residuos contaminantes al
medio ambiente. Según reportes bibliográficos la pluma de pota, es un residuo valorizable y utilizable, de donde se extrae
el quitosano, con un rendimiento de hasta en un 38% [12], [13].
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Resultados esperados del proyecto
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DE LA PRODUCCIÓN CIENTÍFICA
(i) Artículos científicos publicados en revistas indizadas en SCOPUS, Web Of Science, u otras similares ubicadas por búsqueda en SJR Scimago Journal & Country Rank: Dos (02)
(ii) Derechos de propiedad intelectual: Uno (01)
(iii) Patentes: Uno (01)
(iv) Congresos y/o eventos similares (ponencias orales y/o posters): Uno (01)
(v) Tesis de pregrado y/o posgrado: Dos (02)
DEL DESARROLLO EXPERIMENTAL Y TECNOLÓGICO
(vi) Carta de intención de compra de producción científica: Uno (01)
(vii) Convenios de investigación y/o comercialización: Uno (01)
(viii) Derechos de propiedad intelectual: Uno (01)
(ix) Patentes: Uno (01)
DE LA TRANSFERENCIA Y VINCULACIÓN
(x) Publicación en web site el inicio del proyecto, según formato de PPT sugerido del UAyM: Uno (01)
(xi) Participación en evento anual organizado por VRI para difusión de inicio de proyecto, resultado intermedios o resultados finales: Uno (01)
(xii) Publicación en Marketplace UNSA los resultados obtenidos: Uno (01)
(xiii) Reconocimientos para mejorar la producción competitiva: Uno (01)
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Impactos esperados
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IMPACTO AMBIENTAL:
Respecto a la CONTAMINACIÓN HÍDRICA; el arsénico presente en el agua que es usada para riego en agricultura supone un proceso de acumulación por parte de la biota y la tierra. En ese contexto, determinar un método eficiente para la remoción de arsénico en aguas, es necesario porque la progresiva acumulación de arsénico en estratos genera fuentes secundarias de contaminación. Con la VALORIZACIÓN DE RESIDUOS POLIMÉRICOS de pluma de calamar (pota), usándolo como materia prima para la producción de materiales con características adsorbentes por métodos eco-amigables; conseguiríamos reducir la concentración de arsénico de afluentes usando residuos de la industria pesquera.
IMPACTO ECONÓMICO: El agua es un recurso natural que satisface funciones ambientales y es considerado como un factor de producción en actividades económicas, por lo tanto, es un activo eco social. En tanto, las actividades agrícolas, que forman parte del desarrollo local de provincias como Islay, son al mismo tiempo su principal fuente económica; los tratamientos de aguas complementarios para la remoción de arsénico, ayudará a mejorar la calidad del agua y por lo tanto de los productos agrícolas de consumo humano.
IMPACTO SOCIAL:
Un derecho básico de las personas es el gozar de un ambiente adecuado para el desarrollo de su vida; el derecho al agua está comprendido en normas internacionales de los derechos humanos que comprende el consumo, saneamiento, preparación de alimentos y uso doméstico. Tras el conocimiento de la presencia de cantidades de arsénico en el agua de riego de cultivos, se deben proponer tratamientos complementarios de aguas, más aún, considerando que el río Tambo es la única fuente hídrica que abastece a la provincia de Islay.
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