Arumi Ribera, José LuisToledo Ramírez, PedroGarcía Becerra, Karien Isabel2020-05-222024-05-132024-08-292020-05-222024-05-132024-08-292020https://repositorio.udec.cl/handle/11594/439Tesis para optar al grado de Magíster en Ingeniería Agrícola con mención en Recursos Hídricos.Un problema común que afecta la producción agrícola desde la región de O´Higgins hacia el norte, es el progresivo deterioro de la calidad de las aguas usadas para riego debido al aumento de la salinidad y contenido de metales pesados. La salinidad reduce la actividad fotosintética de los cultivos agrícolas y con ello ocasiona la inhibición del crecimiento de las plantas, malformación de las hojas, clorosis, necrosis, incremento de moho, marchites e inhibición de la germinación y crecimiento de los tubos de polen, con pérdidas significativas para la agricultura. Los cultivos agrícolas también se ven afectados por la presencia de metales pesados en el agua de riego cuya toxicidad es un problema de creciente importancia por razones ecológicas, evolutivas, nutricionales y ambientales. Frente a esta situación, investigadores del Centro Fondap de Recursos Hídricos para la Agricultura y Minería (CRHIAM) se unieron para enfrentar el problema de salinidad y metales en aguas de riego. El equipo multidisciplinario que contribuyó con sus conocimientos para la elaboración de esta investigación está compuesto por especialistas que han impulsado el uso de agua de mar en minería con un vasto conocimiento en simulación molecular de fases e interfases en soluciones salinas, efectos de sales y arcillas en clarificación de agua, fisicoquímica y reología de sedimentos floculados. Por otra parte, investigadores del área de Hidráulica, aportaron con conocimientos sobre hidrología, sistemas de riego eficientes y el efecto que tiene la calidad del agua en la agricultura. La primera actividad de esta investigación consistió en un diagnóstico de la calidad del agua de tres cuencas con relevancia agrícola para el país. La cuenca del río Choapa, del río Maipo y del río Rapel, usando parámetros medidos en terreno por la DGA y analizados en sus respectivos laboratorios, estos se encuentran disponibles en la plataforma digital de este servicio. Se analizaron datos fisicoquímicos del recurso hídrico contemplando un periodo de 11 años (2008 2018), estos se evaluaron con respecto a los 27 parámetros de calidad de agua para riego estipulados en la normativa chilena NCh1333. Elementos como boro, cadmio, mercurio y molibdeno exceden la concentración máxima en todas las estaciones de la cuenca del río Choapa, y en la mayoría de las estaciones de la cuenca del río Maipo y del río Rapel. Estos cuatro elementos son los principales problemas para las aguas utilizadas en el riego en las cuencas en estudio. Las aguas de la cuenca del río Maipo contienen excesos de sulfato en más del 50% de las estaciones de monitoreo, manganeso el 30% y en menor presencia sodio, hierro, y aluminio alrededor del 20%. La segunda etapa llevada a cabo en esta investigación apunta al estudio bibliográfico de técnicas de tratamientos de aguas de bajo costo y de fácil uso que permitan solucionar los problemas productivos de los agricultores relacionados con la presencia de sales y metales presentes en el agua de riego. Especialmente nos enfocamos en técnicas de abatimiento de sales y metales mediante la floculación de arcillas. Estamos al tanto de procedimientos efectivos como Osmosis Inversa (Fritzmann et al., 2007) y Electrodiálisis (Rubio et al., 2015) pero no se consideraron porque la idea es desarrollar un proceso económico que pueda ser adoptado por los agricultores, cuya mayoría no dispone de recursos para técnicas sofisticadas y caras. Por ende, se estudió primero metodologías de simulación computacional con respecto al potencial de la caolinita para adsorber metales pesados, se observó que existe un potencial de absorción de iones sobre la superficie. También se pudo diseñar un sedimentador considerando el efecto de la caolinita sobre las propiedades del fluido, viscosidad y diámetro de partículas. Los datos obtenidos en simulación se reemplazaron en las ecuaciones de diseño y así se pudo calcular finalmente el tamaño del sedimentador necesario para eliminar contaminantes del agua de riego.spaCreative Commoms CC BY NC ND 4.0 internacional (Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional)Calidad del agua - ChileSalinidad de los ríosMetales pesados - Aspectos ambientales -ChileTesis