Determinación de manganeso en sistemas potabilizadores abastecidos por pozo profundo como control de la calidad de agua
¿Qué es el manganeso?
El manganeso (Mn), es un metal de transición presente en su gran mayoría en trazas de silicatos y carbonatos, el cual se asocia principalmente con el Hierro (Fe) en procesos donde se realiza precipitación simultánea, este metal, se encuentra en vetas de depósitos rocosos carbonáceos como óxidos de manganeso, así, como en depósitos procedentes de la actividad volcánica y sedimentos marinos.
Es un metal que se puede encontrar en concentraciones bajas en los alimentos siendo benéfico para la salud, teniendo un factor importante en el funcionamiento metabólico del cuerpo; principalmente en la regulación de energía celular, fortalecimiento del sistema inmune, crecimiento de los huesos y coagulación de la sangre. Sin embargo, en concentraciones elevadas puede ser nocivo para el cuerpo humano.
Entre sus múltiples aplicaciones, el manganeso (Mn) es utilizado en la industria siderúrgica, pigmentos, fertilizantes, fungicidas y control de la combustión en los motores a gasolina, controlando la detonación del combustible al momento de mezclarse con el aire sin tener control previo de la chispa de ignición; esto se genera en los motores actuales debido a la compresión en su interior.
¿Cuáles son las principales afectaciones del manganeso?
De acuerdo con estudios a nivel mundial a cerca del comportamiento del manganeso (Mn) en los sistemas potabilizadores y en el agua potable, se han podido identificar diferentes repercusiones en la salud humana al tener una ingesta del metal, si la exposición al manganeso (Mn) es de manera continua va a tener afectaciones esporádicas o crónicas dependiendo directamente de la concentración del metal en el agua.
Las principales repercusiones se evidencian en la primera infancia, generando problemas cognitivos y de aprendizaje, debido a que interfiere en el desarrollo del cerebro y trastornos de comportamiento. De igual forma, en personas adultas el consumo de concentraciones elevadas del metal puede generar alteraciones nerviosas, movimientos involuntarios (espasmos musculares), insomnio, inapetencia, cambios del estado del ánimo, depresión, entre otros.
En los sistemas de tratamiento de agua para consumo humano y sistemas de distribución hidráulica se presentan afectaciones en el tratamiento y tuberías; debido a que el manganeso (Mn) se puede encontrar con varios estados de oxidación de forma natural, lo cual, en los sistemas potabilizadores convencionales no se alcanza una eficiencia alta de remoción del metal en los procesos de oxidación que se implementan, generando una coloración marrón y cambios en el sabor y olor del agua luego de su tratamiento.
En los sistemas de distribución hidráulica (tuberías) encontramos acumulación generando que se eleven progresivamente las concentraciones de manganeso (Mn) en el agua después de su proceso de tratamiento. Esta acumulación también puede retener otros metales que estén presentes en el agua y por acumulación liberar concentraciones más elevadas en diferentes intervalos de tiempo.
¿Cuáles son los límites máximos, permisibles y normatividad vigente?
Actualmente, el control del manganeso (Mn) en el agua está regulado bajo la RESOLUCIÓN 2115 del año 2007, la cual dicta las características, instrumentación básica y las frecuencias para el control y vigilancia de la calidad del agua para consumo humano, en su Artículo 7, el cual determina el límite máximo permisible en elementos o compuestos químicos que tienen consecuencias económicas e impactos indirectos a la salud humana. Regulando la concentración máxima de manganeso (Mn) en 0,1 mg/L soluble en el agua.
A nivel mundial de igual forma se han determinado concentraciones y periodos de exposición del metal, teniendo una participación importante la agencia de protección ambiental de Estados Unidos. (EPA, por sus siglas en inglés)
¿Cómo puedo medir el manganeso en el agua?
La determinación del manganeso en agua se puede realizar mediante procesos fotométricos, test kit, titulación con ion selectivo; Hanna instruments Colombia tiene una variedad de referencias que permiten la determinación del metal por los diferentes métodos existentes, a continuación, se presentan algunas referencias para aplicaciones en laboratorio o en campo.
¿Cómo elimino el manganeso en el agua?
Para la eliminación de manganeso soluble en agua, existen diferentes metodologías y tecnologías que permiten su remoción dentro de un sistema potabilizador y se deben seleccionar de acuerdo con las concentraciones iniciales del metal determinado previamente. Algunas de las metodologías son:
- Oxidación por medio de aireación o cloración.
- Floculación y coagulación con ajustes de pH.
- Filtración con arenas especiales.
- Resinas de intercambio.
- Osmosis inversa.
Juan David Bohorquez Otero
Ingeniero de aplicaciones
(+57) 316 252 4198