Cómo prevenir la contaminación del suelo

La prevención, en primer lugar, debe de practicarse en origen, minimizando la producción de residuos a través de cambios practicados en los productos y procesos industriales. Otro paso a seguir es tomar medidas de aislamiento y control, a lo largo de los procesos productivos de todas las actividades industriales sospechosas de poder alterar las propiedades del suelo, así como en el almacenamiento y transporte de residuos que puedan contaminar el mismo.

Para prevenir la degradación química es preciso conocer las características del suelo, ya que cada suelo tiene una capacidad amortiguadora de la contaminación, y prever como va a responder el suelo frente a procesos como los siguientes:

- Ácido-base, en este caso la respuesta dependerá del grado de saturación y de su capacidad de intercambio catiónico. Si la adición de ácido es grande, la capacidad de neutralización del suelo dependerá del contenido en minerales que tenga

- Precipitación-disolución, dependerá de su capacidad de reacción con los compuestos para precipitar como fosfatos, arseniatos y seleniatos; si son metales, precipitarán como sulfuros.

- Concentración-desconcentración, dependerá de las propiedades del suelo, si contiene caliza activa se verá favorecida la adsorción.

- Complejación, dependerá de la capacidad de los metales presentes en el suelo para formar complejos.

Necesidad de tratamiento de suelos contaminados.

La necesidad de tratamiento de los suelos ha despertado gran interés en los últimos años por distintas circunstancias:

- La existencia de suelos alterados que condicionan y limitan su uso y hacen que sea necesaria una gestión de los mismos que minimice el riesgo para la salud humana y el medio ambiente.

- La existencia de gran número de vertederos y rellenos hechos con residuos o materiales tóxicos especiales, que se asientan sobre terrenos que lixivian directamente a los cauces de aguas superficiales.

- La puesta al descubierto, cuando se prepara un terreno, de materiales clasificados como residuos tóxicos y peligrosos, lo que lleva a una limitación sobre la actuación prevista.

Análisis de riesgos.

Antes de aplicar un tratamiento al suelo contaminado es necesario hacer una análisis de los posibles riesgos y para evaluar riesgos hay que tener en cuenta varios factores como son:

- La identificación de los contaminantes presentes.

- La determinación de propiedades físico-químicas y toxicológicas de los contaminantes presentes.

- Las características geológicas, hidrogeológicas y demográficas del emplazamiento

- La determinación de la migración de la contaminación.

- El alcance de la misma.

La finalidad de un análisis de riesgos es determinar, basándonos en el criterio de riesgo admisible en las posibles receptores, si procede intervenir, con qué urgencia hay que intervenir y el alcance de las operaciones de limpieza y sellado de emplazamiento.

Para poder realizar un análisis de riesgos se pueden seguir los siguientes pasos:

- Caracterización de los niveles de contaminación existentes en suelos y aguas subterráneas.

- Identificación de las rutas de transporte.

- Identificación de los receptores potenciales.

- Determinación de los riesgos asociados a las concentraciones de los contaminantes residuales después de las operaciones de limpieza y sellado del emplazamiento.

Objetivos.

El objetivo de asegurar la calidad de los suelos es para proteger la salud humana y el funcionamiento de los ecosistemas, evitando así la dispersión de la contaminación.

Con este fin, las acciones a realizar son las siguientes:

- Prevenir nuevas alteraciones.

- Recuperar los casos más urgentes.

Lo que se intenta es evitar efectos irreversibles sobre la calidad del suelo, y en el caso de que se hayan producido, aislar las fuentes del resto del entorno, controlarlas y vigilar regularmente su evolución.

Pero además la degradación química puede ser reversible en algunos casos con ciertas acciones como:

- Modificar el Ph.

- Regular el nivel redox.

- Mantener los contenidos en materia orgánica.

- Lavar algunas fracciones de suelo.

- Promover la volatilización.

¿Cómo controlar la contaminación?

Los productos o contaminantes generados tanto por la industria como por la sociedad en general, se producen en los tres estados: sólido, liquido y gaseoso, y por tanto afectan a los tres medios: atmósfera, agua y suelo. El concepto de residuo ha ido cambiando con el tiempo, existen bastantes definiciones, pero quizás la más aceptada actualmente sea la que define a los residuos como aquellos productos de desecho generados en las actividades de producción y consumo que no alcanzan, en el contexto en que son producidos, ningún valor económico, lo que puede ser debido tanto a la falta de tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los productos recuperados.

Por tanto un producto considerado como residuo en la actualidad podría no serlo al cabo de unos años.

Uno de los mayores problemas que tiene la sociedad actual es precisamente la gestión de estos residuos.

El tratamiento de los residuos lo que hace en ocasiones es trasladar la contaminación de un medio a otro. Por ejemplo: La incineración de residuos sólidos producen gases, partículas y vapores que contaminarán el aire si no se realiza un adecuado tratamiento, el almacenamiento de residuos sólidos urbanos en un vertedero puede producir diversos efectos sobre el aire y las aguas superficiales y subterráneas si no existe una salida adecuada de los gases que emanan y una buena recogida y tratamiento de los lixiviados líquidos, dando lugar a incendios y explosiones, así como a la contaminación de las aguas.

¿Cómo controlar la contaminación de los suelos?

Se puede definir el tratamiento y recuperación de suelos contaminados como un conjunto de operaciones que se deben realizar con el objetivo de controlar, disminuir o eliminar los contaminantes y sus efectos. Una de las posibles divisiones de los sistemas de tratamiento se establece en función de tres categorías de actuación:

 1. No recuperación: Cuando se opta por la medida de no recuperación del espacio, se debe tener en cuenta que se parte de un espacio contaminado, aunque el estudio de viabilidad determine esa opción. Así pues, se tiene que registrar la localización real del espacio. Esta sencilla solución evita una gama de problemas importantes generados a posterior, por un uso del suelo para el que ya no es adecuado (agricultura, residencial, espacios de ocio, etc.).

 2. Contención o aislamiento de la contaminación: 

Consiste en establecer medidas correctas de seguridad que puedan controlar la situación presente, impidiendo la progresión de la contaminación en el medio y mitigando riesgos relacionados con esta dispersión de contaminantes:

Aislamiento: Consiste en aislar el foco emisor de la contaminación, limitando el potencial de migración y difusión de los contaminantes mediante la construcción de barreras superficiales y/o subterráneas, de forma que se impida la movilización horizontal de los contaminantes. Esta tecnología suele usarse como medida temporal para evitar la generación de lixiviados, la entrada de los contaminantes en los cursos de agua o la infiltración en las aguas subterráneas.

Reducción de las volatilizaciones: Pretende suprimir las corrientes de aire, para evitar la volatilización de compuestos orgánicos. Los métodos incluyen la reducción del volumen de poros del suelo, mediante la adición de agua, o por compactación o el sellado de la capa superficial del suelo mediante coberturas (con membranas sintéticas, arcillas, asfalto, cemento ,).

Control de lixiviados: El objeto es impedir la dispersión de contaminantes a través de las aguas recogiendo los lixiviados procedentes del suelo contaminado en aquellas situaciones en que ello sea posible, como en vertederos controlados de residuos sólidos urbanos. Otro sistema de control consiste en el bombeo de las aguas subterráneas afectadas por la lixiviación de los contaminantes. 

3. Recuperación: La elaboración de un plan de saneamiento precisa una cierta delimitación del resultado mínimo a alcanzar.

Se dividen en dos tipos de tratamiento y/o recuperación de suelos en dos grandes grupos:

Tratamiento IN SITU, que implican la eliminación de los contaminantes sobre el propio terreno, sin remoción del mismo.

Tratamiento EX SITU, en los que se produce la movilización y traslado del suelo a instalaciones de tratamiento o confinación. También se pueden trasladar especies tanto animales como vegetales. Un ejemplo de reservas EX SITU son los zoológicos.

 a) Técnicas de tratamiento in situ:

El tratamiento de un suelo contaminado sin necesidad de modificar su situación presenta múltiples ventajas sobre el caso contrario. Lógicamente, el impacto ambiental inducido es bajo, pues el tratamiento solo implica la instalación del equipo adecuado, los costes económicos suelen ser muy competitivos y en principio son métodos fácilmente aplicables a diversas situaciones. Los inconvenientes se centran en la incertidumbre sobre los resultados reales.

Biodegradación in situ: Persigue la transformación de sustancias potencialmente peligrosas en productos inocuos por activación de los procesos biológicos naturales o mediante microorganismos específicos para cada contaminante.

Las dificultades estriban en: Adaptar especies no nativas, Insuficiente nivel de oxigeno disuelto (incrementable mediante bombeo), Humedad y permeabilidad del suelo suficientes para permitir la movilidad de los microorganismos, Temperatura, Déficit de nutrientes (adicionales en caso de deficiencias), pH del suelo (>5,5), Factores de inhibición del crecimiento, Productos secundarios de la biodegradación.

Vitrificación: La vitrificación es un proceso donde el suelo y los contaminantes se funden en una matriz vítrea mediante la creación de un campo eléctrico entre dos electrodos enterrados. La resistencia del terreno al paso de la corriente genera temperaturas suficientes par fundir el suelo. Los componentes no volátiles se integran en la matriz vítrea, mientras que los constituyentes orgánicos son destruidos en un proceso parecido a la pirolisis.

Los gases que evaporan pueden ser recogidos en una campana instalada en la superficie del terreno. El proceso se favorece con bajos contenidos de humedad, pudiendo utilizarse en suelos saturados, pero con un alto coste, siendo necesaria una disponibilidad de electricidad suficientemente alta y un equipo técnico adecuado.

Degradación química: Consiste en la adición de una sustancia química para inducir la degradación química. Existen tres tipos de degradación: 1 - Oxidación mediante aireación o adición de agentes oxidantes. 2 - Reducción por adición de agentes reductores. 3 - Polimerización de ciertas sustancias orgánicas mediante la adición de hierro y sulfatos.

Los factores que controlan la eficacia del sistema son: el tipo de contaminante, las características del suelo (permeabilidad para la inyección de aditivo, arenas o materiales no finos para facilitar su mezclado en situ, la presencia de obstáculos subterráneos que impidan el mezclado superficial, profundidad de la contaminación del suelo y la posible generación de contaminantes más tóxicos que los originales (oxidación de mercurio, cromo,).  

Estabilización / solidificación: Consiste en mezclar el suelo contaminado con un medio de fijación conformando una masa endurecida y poco permeable en la que se inmovilizan los contaminantes. Puede realizarse in situ o en suelos extraídos. Los factores que controlan la eficacia de estos tratamientos son: el tipo se duelo y distribución del tamaño de las partículas, el alto contenido en materia orgánica, aceites y grasas en cantidades superiores al 1%, el uso potencial de materiales estabilizantes / solidificantes, la aceptación legislativa, el impacto generable a largo plazo, así como la presencia de cromo, mercurio, plomo, plata u otras sustancias transformables por oxidación en formas más tóxicas y/o móviles.

Lavado del suelo: Consiste en la adición de agua, por inyección superficial o subsuperficial con un aditivo químico que favorezca la disolubilidad de los contaminantes movilizándose éstos en el medio de extracción. El líquido resultante es recogido mediante sistemas de drenajes o por pozos de bombeo, pudiendo en algunos casos recuperarse los aditivos empleados.

La eficacia estará determinada por la presencia de otros contaminantes no considerados, de la variabilidad de las concentraciones en el espacio y del conocimiento de la dinámica de flujo de la mezcla de lavado.

Aireación del suelo: Este es un método de extracción basado en el movimiento de los vapores a través del suelo mediante una diferencia de presión generada por bombeo de aire desde el exterior que tras circular a través del espacio contaminado, es evacuado por el poza de extracción para su liberación o tratamiento.

Los factores clave a considerar en la aplicación de esta técnica son las propiedades físico-químicas del contaminante (presión de vapor, solubilidad, densidad,) las características del suelo y las condiciones particulares del lugar de vertido. Se trata de una técnica de muy amplias posibilidades dadas sus características de facilidad de instalación y operación, bajos costes y mínimo impacto.

b) Técnicas de tratamiento ex situ:

Entre las ventajas de estas técnicas destaca su efectividad, en cuanto que el suelo contaminado es físicamente eliminado y se optimiza el proceso de tratamiento al homogeneizarse el suelo tras su excavación. Además, se puede controlar el proceso y la bondad del tratamiento por sus resultados y actuar con independencia de factores externos (clima, hidrología,). Sin embargo, se plantean también inconvenientes, especialmente de tipo económico que limita la posibilidad de tratamiento de grandes volúmenes de suelo.

Son métodos más experimentados que lo in situ aunque todavía sujetos a un continuo proceso de desarrollo y mejora de resultados.

Tratamiento químicos: Consisten en tratamientos similares a los explicados en el apartado de degradación in situ, pero que en este caso presentan mejores eficiencias de tratamiento al homogeneizarse el suelo con el reactivo controlándose el proceso.

Degradación biológica (compostaje): Este sistema de tratamiento persigue la transformación de contaminantes altamente tóxicos en sustancias asimilables por la naturaleza mediante procesos metabólicos de microorganismos específicos para los diferentes tipos de contaminación. El suelo contaminado se extiende en capas finas para optimizar la admisión de oxigeno o se emplean sistemas más sofisticados que implican un control de parámetros como humedad, temperatura y contenido de oxigeno.

Para la efectiva metabolización de los contaminantes se requiere que estos sean susceptibles de su biodegradados, aerobia y unas instalaciones que posibiliten controlar las condiciones del suelo (contenido en humedad, permeabilidad, temperatura, nutrientes, pH,), obteniéndose buenos resultados con suelos arenosos, arcillosos y turbosos. Debe existir un control y medidas de seguridad para evitar una potencial migración de los contaminantes hacia aguas subterráneas y una posible emisión aérea.  

Extracción o lavado del suelo: Es un sistema de tratamiento en el que se trasladan los contaminantes del suelo a un liquido, movilizándose así los contaminantes absorbidos en las partículas de suelo.

Los factores a considerar para la utilización de este sistema de tratamiento son: las características de los contaminantes, las características del suelo, la cantidad de suelo a tratar, las variaciones en la concentración del contaminante, el uso previsto para el suelo tratado y el tratamiento y la eliminación de las aguas residuales.

Depósito de seguridad: Supone el confinamiento de los residuos en un ambiente subterráneo seguro , previsto de algún tipo de sistema de impermeabilización y de sistemas de recolección de lixiviados y escorrentías superficiales. Este tratamiento consiste en la consideración del suelo contaminado como un residuo tóxico y peligroso con destino en vertedero de seguridad. Las condiciones de tratamiento serán: tipo de contaminante (problemas con sustancias reactivas, corrosivas, etc., que cambian a lo largo del tiempo) disponibilidad de emplazamiento adecuado, diseño del sistema de impermeabilización y aceptación pública y administrativa.

 

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