Enhanced electrochemical treatment for the removal of metals from soils contaminated due to mining environmental liabilities | Tratamiento electroquímico mejorado para la remoción de metales de suelos contaminados por pasivos ambientales mineros

Inglés. Mining environmental liabilities (MEL) are metal-intensive wastes that have the potential to contaminate the surrounding soil, adversely affecting water and air quality, degrading ecosystems, and causing toxic effects on human health. This study used electrochemical treatment as a remediation technique to decontaminate soil affected by MEL. Through a mixed factorial design, the effects of the improvement solutions, acetic acid, and nitric acid, and three distances from the soil with respect to the anode, on the residual concentration and one-dimensional spatial distribution of Pb, Cd, and Zn were investigated. The tests were carried out in triplicate, in acrylic cells, for five days, submitted to 30 V of power, and with nitric acid as cathode fluid. The results showed that nitric acid reduces 4.0, 11.5, and 11.3 times the content of Pb, Cd, and Zn compared to acetic acid, that is, the highest removal percentages of Pb, Zn, and Cd were 40, 34, and 23 %, respectively, when using nitric acid. Moreover, the one-dimensional spatial distribution of metals in the post-treatment soil was not an increasing concentration gradient from the anode region to the cathodic region, but was rather a homogeneous trend. Therefore, using nitric acid as the enhancement fluid confirmed the viability of the electrochemical treatment, although it should be enhanced under other experimental conditions to achieve higher remediation rates.

Español; castellano. Los pasivos ambientales mineros (PAM) son residuos con alta carga de metales que tienen el potencial de contaminar el suelo circundante, afectar negativamente la calidad del agua y aire, degradar los ecosistemas y provocar efectos tóxicos en la salud humana. Este estudio utilizó el tratamiento electroquímico como técnica de remediación para descontaminar un suelo afectado por PAM. A través de un diseño factorial mixto se investigó los efectos de las soluciones de mejora, ácido acético y ácido nítrico, y tres distancias del suelo respecto al ánodo, sobre la concentración residual y distribución espacial unidimensional de Pb, Cd y Zn. Los ensayos se realizaron por triplicado, en celdas de acrílico, durante cinco días, sometidos a 30 V de potencia y con ácido nítrico como fluido catódico. Los resultados demostraron que el ácido nítrico reduce 4.0, 11.5 y 11.3 veces el contenido de Pb, Cd y Zn en comparación con el ácido acético, es decir, que los mayores porcentajes de remoción del Pb, Zn y Cd fueron 40, 34 y 23 % respectivamente, al emplear ácido nítrico. Asimismo, la distribución espacial unidimensional de los metales en el suelo después del tratamiento, no fue un gradiente de concentración creciente desde la región anódica hacia la región catódica, sino una tendencia homogénea. Por tanto, emplear ácido nítrico como fluido de mejora confirmó la viabilidad del tratamiento electroquímico, aunque se debería potenciar en otras condiciones experimentales para alcanzar mayores tasas de remediación.