Contamination of Peruvian drinking water by arsenic and boron - origin, properties and treatment

Abstract

Nadlimitní koncentrace arsenu a boru ve vzorcích přírodních vod v provincii Tacna v jižním Peru souvisejí s aktivní vulkanickou činností v centrální části And, přičemž značnou roli hraje i v současnosti rozšířená těžební činnost v oblasti. Koncentrace arsenu i boru na pěti zkoumaných lokalitách výrazně převyšují maximální povolené limity obou prvků stanoveny Světovou zdravotnickou organizací (WHO) i peruánskou vyhláškou pro pitnou vodu, a tak způsobují zdravotní potíže místnímu obyvatelstvu, jehož kvalita života je tímto citelně ovlivněna. Vzhledem k odlehlosti zkoumané oblasti, ve které chybí potřebná infrastruktura, odborníci i finanční kapitál, společnost Photon Water Technology s.r.o. navrhla řešení pro odstranění arsenu a boru z místních vod založené na využití malých úpraven vody na principu kombinace reverzní osmózy s komerčním produktem Katalox Light® pro úpravu vody. Uvedený produkt umožňuje tvorbu alkalických podmínek nevyhnutných pro komplexaci boru do formy B(OH)4 - (aq), kterou je možno lépe odstranit v navrženém procesu úpravy vod. Reverzní osmóza dokáže odstranit arsen i bez zapojení produktu Katalox Light® , přičemž účinnost odstraňování arsenu závisí na chemickém složení vody na zkoumaných lokalitách. Laboratorní testy byly zaměřeny na potvrzení vhodnosti zapojení produktu Katalox Light®...

Excessive arsenic and boron concentrations determined in natural waters within the Department of Tacna in southern Peru are associated with active Andean volcanism, being further exacerbated by the ongoing mining activity in the area. Both arsenic and boron concentrations at five investigated sites significantly exceed the maximum permissible limits determined by the World Health Organisation and the Peruvian legislation for drinking water, thus affecting the health and wellbeing of the local population. Due to the remoteness of the area of interest, which lacks infrastructure, skilled human resources as well as capital, Photon Water Technology s.r.o. has come up with a solution based on the use of small water treatment plants operating on the principle of reverse osmosis in combination with a commercial remediation product Katalox Light® . This product enables the formation of alkaline conditions needed for proper complexation of boron into B(OH)4 - (aq), which is better remediated by the proposed technology. Reverse osmosis can remediate arsenic, although the efficiency of As removal depends on the chemical composition of natural waters at the investigated sites. Laboratory experiments have been focused to prove the viability of Katalox Light® for enhancing the rate of boron removal within the designed...