Foro Agua y Seguridad Alimentaria (2012): J.C. Sánchez

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Presentación realizada por Juan Carlos Sánchez en el Foro "Un Café con el Agua y la Seguridad Alimentaria" organizado por AveAgua y la Sociedad Venezolana de Ciencias Naturales el 29 de marzo de …

Presentación realizada por Juan Carlos Sánchez en el Foro "Un Café con el Agua y la Seguridad Alimentaria" organizado por AveAgua y la Sociedad Venezolana de Ciencias Naturales el 29 de marzo de 2012

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  • 1. El agua es un medio de vida,es una sustancia fundamentalpara los procesos biológicos, ypor tanto, para los ecosistemas.
  • 2. Las descargas de contaminación en lasaguas modifica sus características, ypuede llegar a afectar drásticamentea los ecosistemas acuáticos.Los ríos poseen una determinadacapacidad para restituir su equilibriode manera natural, pero si la cargacontaminante es muy alta, larecuperación es muy lenta y puedenproducirse alteraciones irreversibles.
  • 3. Cuando el petróleo entra en el agua, inmediatamente se produceuna serie de procesos físicos, químicos y biológicos de fragmentación,dispersión y degradación de los hidrocarburos, que alteran alecosistema de manera significativa.Estos procesos ocurren en lapsos que van desde pocas horas hastavarios años: • Los procesos que ocurren primero son el esparcimiento, la evaporación y la disolución de hidrocarburos en el agua. • Luego, lentamente ocurre la emulsificación, sedimentación, biodegradación y foto-oxidación.
  • 4. DISTRIBUCION DEL PETROLEO UNA VEZ QUE SE DERRAMA esparcimientoFuente: IPIECA. 1991. Guía de Planificación para Contingencias de Derrames de Hidrocarburos en Agua. London.
  • 5. DISTRIBUCION DEL PETROLEO UNA VEZ QUE SE DERRAMA Esta fracción delpetróleo derramado es la que queda en el ecosistema. Fuente: Exxon (1990) In: The short and long term impact of a oil spill. Library of Congress. Washington, D.C.
  • 6. ESPARCIMIENTOLa expansión de la mancha comienzatan pronto el petróleo cae al agua.La mancha es arrastrada por la corrientey en menor medida por el viento.Las turbulencias del agua fragmentanla mancha, que se sigue expandiendohasta formar capas muy delgadas(mono-moleculares) en los bordes, deaspecto iridiscente.El esparcimiento aumenta el áreasuperficial de la mancha, aumentandosu exposición al aire, al sol y al agua.Mientras más se haya expandido lamancha más difícil será su recolecciónpor medios mecánicos.
  • 7. Evaporación 20% a 50% del petróleo se evapora Los hidrocarburos en 2 a 3 días volátiles (>20 C) pasan de la fase liquida a vapor en las primeras horas del derrame El calor del sol calienta a los hidrocarburos mas volátiles del derrame Los hidrocarburos residuales son más pesados y persistentesFuente: Ritholtz, B. 2010. The Physics of Oil Spill.http://www.ritholtz.com/blog/2010/06/the-physics-of-oil-spills/
  • 8. Foto-oxidación Los aglomerados de alquitrán son pegajosos y se adhieren a los sedimentos del cuerpo de agua. En los ríos el alquitrán también se adhiere a las raíces y a la vegetación existente en las orillas El oxígeno reacciona con los hidrocarburos en presencia de la luz Producto de la El alquitrán se oxidación se pega formando forma alquitrán aglomerados. Fuente: Ritholtz, B. 2010. The Physics of Oil Spill. http://www.ritholtz.com/blog/2010/06/the-physics-of-oil-spills/
  • 9. Disolución . Los hidrocarburos de .. . .. . . .. . . bajo peso molecular .. . . . se disuelven en el agua . . Los hidrocarburos solubles incluyen al Aunque la disolución comienza tan benceno, tolueno y xileno (tóxicos) pronto el petróleo cae al agua, esta sigue ocurriendo durante un largo La toxicidad de un derrame se debe periodo, a medida que la oxidación principalmente a los hidrocarburos y la biodegradación van formando solubles con 2 y 3 anillos aromáticos* compuestos solubles** Fuente: Exxon (1990) In: The short and long term impact of a oil spill. Library of Congress. Washington, D.C.
  • 10. Sedimentaciónhttp://www.ritholtz.com/blog/2010/06/the-physics-of-oil-spills/ 1 Partículas deFuente: Ritholtz, B. 2010. The Physics of Oil Spill. sedimento se mezclan con El petróleo pegado al sedimento el petróleo puede llegar a despegarse y volver a 2 El petróleo pasar al agua, si las condiciones adherido a hidrodinámicas del cuerpo de agua las partículas son suficientemente vigorosas. sedimenta y se deposita en el fondo. Sedimento
  • 11. Biodegradación Los MICRO-ORGANISMOS del agua degradan a los hidrocarburos mediante oxidación biológica La biodegradación aumenta con la temperatura del agua La eficiencia de la biodegradación depende de la presencia de nitratos y fosfatos (nutrientes) en el agua.Fuente: Ritholtz, B. 2010. The Physics of Oil Spill.http://www.ritholtz.com/blog/2010/06/the-physics-of-oil-spills/
  • 12. Derrame de crudo Ras Tanura de 34⁰ API (Arabia Saudita) 40% 29% 31%Fuente: Marchand, M. et al. (1979) Bilan Ecologique de la pollution de l’Amoco Cadiz. Rapp. Scient. Techn. CNEXO, 40.
  • 13. Represa San VicenteSábado 04 feb. 6:00 am Caño Francés, Caño Jusepin Colorado y 4 Bocas Toma de agua de la Planta Potabilizadora Bajo Guarapiche O 25 50 Km
  • 14. Líneas de defensa para el control de derrames petroleros 2da. LINEA DE DEFENSA CONFINAR Y RECOGER EL PETROLEO 3ra. LINEA DE DEFENSA PROTEGER LAS AREAS SENSIBLES1ra. LINEA DE DEFENSA CONTROLAR FUENTE DEL DERRAME 4ta. LINEA DE DEFENSA SANEAMIENTO DE LAS AREAS AFECTADAS DERRAME
  • 15. El accidenteCausas de rotura de oleoductos:1. Fallas mecánicas debido a errores de construcción y defectos de los materiales.2. Error operacional, prácticamente imposible que ocurran si el sistema es controlado automáticamente mediante procesadores con dispositivos a prueba de fallas.3. Evento sísmico o subsidencia.4. Corrosión interna de la tubería, que ocurre cuando el crudo transportado tiene un elevado corte de agua, o corrosión externa de la tubería enterrada en suelo arcilloso húmedo (esta sería la causa mas probable en el caso en Jusepín) Se requiere estricto mantenimiento preventivo y correctivo.
  • 16. 1ra. Línea de Defensa: CONTROLAR FUENTE DEL DERRAMEObjetivo: evitar que el derrame llegue al río.Métodos de detección de fugas en oleoductos:1. Monitoreo continuo de la tubería, mediante medidores del flujo, acoplados a un procesador que analiza datos y detecta cualquier variación del flujo.2. Uso de medidores de presión colocados en segmentos a lo largo de la tubería para detectar cualquier presión negativa, indicadora de una rotura de la línea.En ambos casos el sistema puede detener automáticamente el flujo depetróleo mediante el cierre de válvulas, con un tiempo de respuesta de1 minuto, o activar una alarma para que el operador cierre las válvulasdesde el cuarto de control.
  • 17. 2da. Línea de Defensa: CONFINAR Y RECOGER EL PETROLEO Objetivo: limitar la diseminación de la contaminación Uso de barreras para confinar el derrame Anclaje 0,60 m/s Elementos 0,45 m/s conectores 0,30 m/s Válvula de aire 0,15 m/s Barrera Flotador en PVCSuperficie del agua Margen del rio 30 cm. Cadena o barra de acero tensora La barrera lleva el petróleo a una Falda orilla del rio para que pueda ser retirado con equipo desnatador o material absorbente Fuente: Wardley-Smith, J. (1976) The Control of Oil Pollution on the Sea and Inland Waters. Graham&Trotman Ltd. London
  • 18. 2da. Línea de Defensa: CONFINAR Y RECOGER EL PETROLEO Máxima velocidad al centro del rio, mínima en las márgenes. Margen derecha Barrera Margen izquierda Zonas de recolección de la manchaFuente: Wardley-Smith, J. (1976) The Control of Oil Pollution on the Sea and Inland Waters. Graham&Trotman Ltd. London
  • 19. Foto: La Prensa, Anzoátegui. Foto: Venevision (AVN).
  • 20. Foto: AVN Flotante Flotante Falda FaldaPosición correcta de la barrera. v ≤ 0,3 m/s Posición incorrecta. v ≥ 0,3 m/s
  • 21. 2da. Línea de Defensa: CONFINAR Y RECOGER EL PETROLEODepósito de petróleo Extractor Equipos y materiales Tambor de recolección. rotatorio Cilindro o tambor oleofilico Los equipos y materiales de recolección solo permiten recoger la nata de petróleo en la superficie del agua. Material adsorbente
  • 22. 3ra. Línea de Defensa: PROTEGER LAS AREAS SENSIBLESObjetivo: limitar los impactos sociales, ambientales y económicos.Sociales: - penuria de agua en Maturín - contaminación de peces y otras especies comestibles - cese de actividades en colegios, hospitales, por falta de aguaAmbientales: - contaminación de aguas y sedimentos del rio - afectación de fauna y flora por impregnación con hidrocarburos y vía cadena trófica. - pérdida de biodiversidadEconómicas: - cierre de negocios por carencia de agua - pérdidas agrícolas - pérdida PDVSA por el petróleo derramado y producción diferida - costo de recolección del derrame y saneamiento del rio - costo de la distribución contingente de agua a Maturín
  • 23. 3ra. Línea de Defensa: PROTEGER LAS AREAS SENSIBLESRiesgo de salud por consumo de aguas y alimentos contaminadoscon hidrocarburos. La Agencia Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer señala que aunque el petróleo no es aun clasificable respecto a su cancerogenicidad, advierte que éste contiene sustancias cancerígenas como el benceno, los hidrocarburos aromáticos policíclicos y el níquel.* Ello explica la decisión de no distribuir el agua del Rio Guarapiche a las comunidades de Maturín, hasta tanto existan garantías de cumplimiento de los estándares de calidad del agua potable. * Fuente: IARC (1989) IARC Monograph on the evaluation of carcinogenic risks to humans, Vol. 45. Occupational exposures; crude oil and mayor petroleum fuels. Lyon.
  • 24. Estándares de Calidad de Agua Potable Organización Mundial de la Salud Contaminante Máximo Valor Permitido (microgramos/litro)Benceno 1Tolueno 0,7Policíclicos: B(a)P 0,7Nickel 70
  • 25. Impacto Ambiental del derrame Reducción de la penetración de luz solar en el cuerpo de agua que disminuye la fotosíntesis. Disminución de la transferencia de oxigeno al agua. Contaminación de sedimentos con afectación de especies bentónicas. Asfixia en peces y cobertura asfixiante de algas y líquenes. Defoliación y muerte de especies vegetales. Acumulación de hidrocarburos en peces y otras especies vía cadena trófica. Impregnación de aves acuáticas.
  • 26. Cadena TróficaDERRAME DE PETROLEO Fitoplancton Excreción Zooplancton Nutrientes Detritus Peces Excreción Carnívoros Bacterias Otros carnívoros Pesca Detritus Escorrentía Organismos agrícola bentónicos AguasDERRAME DE servidas PETROLEO Detritus en los sedimentos Población
  • 27. LOS HIDROCARBUROS QUE SE ADHIEREN A LA PARTE AEREA DE LA RAIZ LIMITAN LA TRANSFERENCIA DE OXIGENO AL MANGLAR.* HIDROCARBUROS TOXICOS EN LOS SEDIMENTOS SON LETALES LUEGO DE UNO O MAS AÑOS, A PARTIR DE NIVELES DE 50 ppm.*** Proffitt, C. E. Managing Oil Spill in Mangroves. 1997. Louisiana Environmental Research Center. McNeese State University. Lake Charles.** IPIECA. 1993. Biological Impact of Oil Pollution: Mangroves. Ipieca Report Series. Volume 4. London.
  • 28. El Universal. 20 marzo 2012
  • 29. ¿ VIA CADENA TROFICA, EL IMPACTO DEL DERRAME SE PUEDE EXTENDER HASTA EL ATLANTICO Y EL MAR CARIBE ?
  • 30. 4ra. Línea de Defensa: SANEAMIENTO DE LAS AREAS AFECTADASObjetivo: limpieza de todas las áreas manchadas por el derrame, hasta donde sea técnicamente factible y ecológicamente conveniente.Deben limpiarse todas las márgenes manchadas en el río, a objeto de: • Propiciar la recuperación natural de la calidad del agua y del equilibrio ecológico lo mas pronto posible. • Limitar en lo posible el riesgo de la reaparición de manchas con las lluvias.
  • 31. ESTACIONPRINCIPAL La acumulación de petróleo JUSEPIN en los recodos y el fondo del rio representa un riesgo de reaparición de manchas con las lluvias MAPA DE SENSIBILIDAD AMBIENTAL BAJA ALTA MEDIA MUY ALTA 0 5 10 Km
  • 32. Controles Requeridos y Lecciones del Caso: • Evitar el consumo de agua del río hasta que no se garantice su potabilización mediante análisis de laboratorio. • Debido a la incertidumbre del tiempo que tomará la eliminación natural del hidrocarburo remanente en el río después del saneamiento, conviene considerar la adecuación de la Planta del Bajo Guarapiche, mediante la incorporación de procesos de eliminación de hidrocarburos. • Control sanitario del consumo de peces y otras especies del río. • Indemnizaciones: agricultores pescadores comerciantes • Identificación y corrección de todas las deficiencias y errores cometidos: - ¿errores operativos del oleoducto? - ¿falta de mantenimiento preventivo? - ¿deficiente accionar del Plan de Contingencia contra Derrames? • Investigación científica de la afectación a la ecología del río que permita conocer más a fondo el impacto de los derrames.
  • 33. Acciones Preventivas Mantenimiento preventivo de instalaciones Reemplazo de Tuberías Vigilancia de instalaciones Supervisión efectiva Adiestramiento