Remediación de suelos

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Curso de Remediacion de Suelos, 7° Semestre, Ing. Ambiental, el curso ha finalizado, si desean una copia del mismo envienme un correo a erlopez@itesi.edu.mx

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Remediación de suelos

  1. 1. Remediación de suelos.Agosto – Diciembre 2012 Desarrollado por:7º Semestre M. en E. IBQ. Erick R. López Almanza.Ingeniería Ambiental erlopez@itesi.edu.mx
  2. 2. Temario
  3. 3. Aportación de la asignatura al perfil del egresado • Proporciona los conceptos fundamentales para seleccionar sistemas de prevención y control de la contaminación del suelo
  4. 4. Objetivos generales del curso• Conocerá la problemática de la contaminación y la caracterización del suelo, así como la legislación en esta materia y los fundamentos de los métodos de remediación
  5. 5. Evaluación % de % de % de Indicadores Evaluación 1 Evaluación 2 Evaluación 31.- Examen 60 60 502.- Tareas 10 10 103.- Participación 10 10 104.-Puntualidad y 20 20 20Asistencia9.- Practicas de --- --- 10laboratorio
  6. 6. Fechas de aplicación de exámenes Parcial Ordinario Regularización Del 10/09/2012 Del 01/10/2012 1 al 15/09/2012 al 06/10/2012 Del 15/10/2012 Del 05/11/2012 2 al 20/10/2012 al 10/11/2012 Del 19/11/2012 Del 26/11/2012 3 al 24/11/2012 al 01/12/2012
  7. 7. Reglas del curso• Solo habrá 12 minutos de tolerancia para entrar a clase.• Si entran cuando se esta pasando lista se tomara como retardo.• Después de los 12 minutos de plazo, esta prohibido entrar al salón• Tres retardos se convierten automáticamente en una falta, estos retardos y esta falta no se quitan ni con justificante• Si acumulan 5 faltas (no justificadas) pierden derecho a examen parcial• En clase los celulares deberán estar apagados o en modo de vibración
  8. 8. • Para poder presentar examen de regularización deberán de haber obtenido una calificación minina de 30 en el PARCIAL• Quien llegue a reprobar el tercer parcial, el examen de regularización de dicho parcial será un examen general del curso.• Las tareas se entregan a la clase siguiente• Trabajos de investigación se entregan dos días después a menos que se diga otra cosa• Los trabajos de investigación y exposiciones deberán de estar referenciados en formato APA, revisar la siguiente liga para ver ejemplos de cómo se hace esto: http://serviciosva.itesm.mx/cvr/investigacion/doc0142.htm
  9. 9. • Están prohibidas las paginas de: buenastareas.com, rincondelvago.com, monografias.com, Wikipedia, etc.. para trabajos de investigación• Cualquier duda con la calificación, deberá de resolverse minino 1 día después de entregado el examen
  10. 10. Lineamientos para la selección de sitios Web de interés académico • Los sitios web son una fuente de información muy rica siempre y cuando sepa cómo utilizarse. A continuación se te presentan algunos criterios que te permitirán evaluar el recurso web para ser utilizado como material de consulta confiable:
  11. 11. CRITERIO DESCRIPCIÓN En el sitio se puede identificar claramente quien es el responsable Autoridad. intelectual de la información y/o que institución lo auspiciaExactitud y El autor del sitio brinda su información de contacto y la información en el utilidad sitio es precisa, exacta y relevante al tema que se aborda. Es fácilmente accesible, navegable, su estructuración es adecuada eAccesibilidad incluye enlaces de interés y dado su contexto académico difícilmente será removido de la web. El sitio es de reciente creación y/o está en actualización constante en Actualidad cuanto a contenidos y enlaces. Cuenta con amplitud de información en cuanto a cantidad y calidad. No Cobertura requiere un software especial para verla o se lo brinda el mismo sitio. Es gratuito y libre de uso. La información es presentada de manera objetiva sin sesgo alguno y buscaObjetividad brindar información pertinente. El sitio garantiza la privacidad de los datos personales y las transacciones Seguridad que ofrece el sitio para el usuario que lo visita.
  12. 12. • Por ningún motivo de aceptarán referencias bibliográficas de páginas como wikipedia, monografías, rincón del vago, o cualquier otra página en donde los datos del autor o la información incluida no puedan ser corroborados, ni exista una revisión profesional respaldada por alguna organización o institución reconocida y en el caso de sitios como Slideshare, Scribd, Blogs, etc.. solo se confiara en aquellos sitios que muestren claramente el nombre y apellido del autor intelectual (Ojo¡¡ no el nickname), la fecha de publicación, nombre del documento consultado, forma de contactar al autor.
  13. 13. Unidad 1. Conceptos básicos• ¿Qué es la remediación de suelos?• El concepto de remediación hace referencia a la aplicación de estrategias fisicoquímicas para evitar el daño y la contaminación en suelos.• En nuestro país la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos (LPGIR), establece que la remediación es el conjunto de tecnologías a las que se someten los sitios contaminados, para controlar o contener los contaminantes hasta un nivel seguro para la salud humana y el ambiente o prevenir su dispersión sin modificarlo.
  14. 14. • En México existe actualmente una gran cantidad de sitios contaminados con diferentes tipos de compuestos, tanto orgánicos como inorgánicos, debido principalmente a las actividades de la industria minera y petroquímica, además de la disposición clandestina y derrames de residuos peligrosos.
  15. 15. • Antes de considerar el uso de una tecnología de remediación para un sitio en particular, es indispensable contar con información del sitio y llevar a cabo su caracterización, así como la del contaminante a tratar.• Posteriormente, la tecnología puede elegirse con base en sus costos y a la disponibilidad de materiales y equipo para realizar el tratamiento.
  16. 16. • En México, al igual que en EE.UU., la mayor parte de los suelos contaminados están sometidos a tratamientos de remediación in situ (~88%), más que tratamientos ex situ (~12%).
  17. 17. • Del total de las empresas autorizadas para remediar suelos en México, más de la mitad emplean métodos biológicos, siendo los más utilizados el composteo y la biolabranza. El lavado de suelos, la oxidación química y la separación física constituyen otra parte importante de las tecnologías de remediación más empleadas.• Ninguna empresa ofrece servicios para la remediación de suelos contaminados con metales.
  18. 18. 1.1 El suelo y sus características• El suelo puede ser definido como la parte de la tierra no sumergida en el agua, compuesta por partículas sueltas no consolidadas, de diferentes tamaños y de un espesor que varía de unos centímetros a unos cuantos metros.
  19. 19. • El suelo constituye un recurso natural que desempeña diversas funciones en la superficie de la Tierra, proporcionando un soporte mecánico así como nutrientes para el crecimiento de plantas y microorganismos.
  20. 20. • Éste es un medio conformado por fases sólida, líquida y gaseosa y con elementos y compuestos de tipo orgánico e inorgánico, con una composición variable en el tiempo y en el espacio,• Lo afectan factores físicos, químicos, biológicos y climáticos por una parte y por otra la acción del hombre a través de procesos de contaminación directos e indirectos y mediante otras actividades
  21. 21. • La matriz del suelo está formada por cinco componentes principales: minerales, aire, agua, materia orgánica y organismos vivos.• Los materiales minerales son los principales componentes estructurales y constituyen más del 50% del volumen total del suelo.
  22. 22. • El aire y el agua juntos ocupan el volumen de los espacios, y usualmente conforman de 25% a 50% del volumen total. La proporción relativa de aire/agua fluctúa considerablemente con el contenido de humedad del suelo.
  23. 23. • La proporción relativa de aire/agua fluctúa considerablemente con el contenido de humedad del suelo.• El material orgánico ocupa entre 3% y 6% del volumen promedio, mientras que los organismos vivos constituyen menos del 1%
  24. 24. • El suelo esta conformado por elementos químicos, a los que se les da el nombre de elementos esenciales, y que forman parte de la estructura del suelo, algunos de manera notable (macro), otros en cantidades medias (medio) y finalmente otros en cantidades pequeñas (micro).
  25. 25. MICROELEMENTOSMACROELEMENTOS MEDIOELEMENTOS MICROELEMENTOS ESPECIALES Ca (calcio) Fe (fierro) S (azufre) Mn (manganeso) N (nitrógeno) Na (sodio) Mg (magnesio) Zn (zinc) P (fósforo) Cl (cloro) Cu (cobre) Co (cobalto) K (potasio) Si (silicio) B (boro) Se (selenio) Mo (molibdeno) I (iodo)
  26. 26. • Los elementos que conforman el suelo pueden encontrarse en diferentes formas, que dependen de muchos factores como el clima, el agua y la presión, entre otros, que influyen determinantemente en todo lo que ocurre con los elementos que componen el suelo, y principalmente en su dinámica.
  27. 27. • En climas húmedos donde existen fuertes precipitaciones que dominan a la evaporación, existe una lixiviación o lavado de minerales desde la superficie hacia el interior del suelo. Esto hace que en esa superficie los coloides y las bases disminuyan.
  28. 28. • La vegetación ejerce un acción contraria, es decir extrae del interior los elementos que necesita y los lleva a la superficie.• En el caso de climas secos el proceso es inverso al anterior. La dinámica del agua en el suelo en este caso es hacia arriba, arrastrando los materiales solubles a la superficie.
  29. 29. Características generales del suelo• Factores físicos• En la mayoría de los casos las partículas que componen al suelo son de origen mineral, provenientes de la degradación de rocas ígneas (granitos y basaltos) y/o de rocas sedimentarias (esquistos, gres y calizas).• Los principales elementos de los que se componen las partículas son: oxígeno, silicio, aluminio, fierro, calcio, sodio, potasio y magnesio.
  30. 30. • Las partículas minerales tienen tamaños muy variables: pueden ser rocas o gravas de centímetros o incluso metros de diámetro, hasta arenas, limos y arcillas cuyos tamaños van desde los dos milímetros hasta tamaños menores a los 0.002 mm de diámetro.
  31. 31. • Esta variación en el tamaño de las partículas es muy importante ya que la proporción de arenas, limos y arcillas en un suelo (textura), determinarán en gran medida las propiedades físicas y químicas de éste.
  32. 32. • Otro componente muy común de los suelos es la materia orgánica, la cual está formada por una gran variedad de sustancias, producto de las actividades metabólicas (pasadas y presentes) de plantas y otros organismos vivos, así como de los remanentes de seres vivos sujetos a procesos de descomposición llevados a cabo por los diversos microorganismos presentes en el suelo.
  33. 33. • En periodos que van desde horas hasta siglos, la materia orgánica de un suelo se pierde en forma de CO2(g) producto de la respiración microbiana; para que la cantidad de materia orgánica se mantenga en el suelo, es necesario que éste continuamente la reciba mediante adiciones de residuos animales y/o vegetales.
  34. 34. • La materia orgánica representa una pequeña fracción de un suelo típico (1 a 6% en peso), aún así su función es muy importante ya que ésta favorece la retención del agua y de minerales por el suelo, además de que su degradación provee a la vegetación de elementos indispensables (P, S y N) para su desarrollo y para llevar a cabo sus diversas funciones metabólicas.
  35. 35. • Aproximadamente, la mitad del volumen de un suelo está compuesto por poros de diversos tamaños, los cuales están ocupados por aire y/o agua.• El agua presente en estos poros nunca es agua pura ya que en ella se encuentran disueltos cientos de iones orgánicos e inorgánicos cuya función es esencial, ya que de aquí son tomados los nutrientes requeridos por las plantas.
  36. 36. Si existe una saturación deagua o el suelo está muycompactado, eliminando lapresencia de los poros, ladistribución de los gasesen el suelo no se llevará acabo de una maneraadecuada, afectando a susfunciones normales.
  37. 37. • Los principales factores que inciden sobre la dinámica natural de la estructura del suelo son: Precipitaciones Relieve Microrelieve Desecación - humectación Hielo - deshielo Agentes biológicos Residuos
  38. 38. • El suelo y el subsuelo no pueden ser considerados como entidades separadas.• Tienen diversas funciones: como filtro amortiguador y transformador, productor de alimentos, hábitat biológico y reserva genética, medio físico para la construcción, fuente de materias primas y herencia cultural.
  39. 39. Factores biológicos• La actividad biológica en un suelo se refiere, principalmente a la descomposición de la materia orgánica, así como a la formación de compuestos orgánicos específicos a partir de las rocas y minerales presentes. Los principales actores en estos procesos son los microorganismos y los vegetales superiores.
  40. 40. • Bacterias: Son éstas las principales responsables de las reacciones bioquímicas que se llevan a cabo en un suelo, principalmente las de óxido/reducción que proporcionan la energía necesaria a los microorganismos.• Una de las principales reacciones de éste tipo es la oxidación de los compuestos de carbono, seguida por la mineralización de la materia orgánica generándose bióxido de carbono.
  41. 41. • Otras reacciones importantes que llevan a cabo las bacterias involucran al azufre (S), nitrógeno (N, reacción de nitrificación), fierro (Fe) y manganeso (Mn).
  42. 42. • Hongos y líquenes: Son organismos que intervienen en la colonización de zonas muy húmedas, y se ha encontrado que sus secreciones ácidas y su tendencia a formar complejos intervienen significativamente en los procesos de disolución de los minerales.
  43. 43. • Rizósfera: Las raíces de los vegetales, en muchos casos en conjunción con sistemas radiculares más complejos, como es el caso de las micorrizas, actúan sobre su entorno extrayendo nutrientes (como potasio y fósforo), mediante reacciones de intercambio aniónico. Así mismo, los carbonatos son disueltos mediante la acción de las raíces.
  44. 44. • El suelo tiene una gran cantidad de materia orgánica en diferentes estados de descomposición. Existen cuatro procesos básicos mediante los cuales se lleva a cabo la transformación de la materia orgánica: Acción de factores climáticos. Desintegración mecánica por los organismos presentes en el suelo. Descomposición bioquímica. Transformación a cargo de los microorganismos.
  45. 45. • Estos procesos conllevan a una mineralización de una parte de la materia orgánica dando como resultado, en condiciones aeróbicas a CO2, H2O y a otros compuestos útiles para los diversos organismos presentes.
  46. 46. • Otra parte de la materia orgánica se transforma, mediante procesos microbiológicos en grandes moléculas orgánicas que constituyen la base del humus el cual presenta diversas propiedades las cuales darán características muy particulares al suelo, además de ser la base para la formación de productos que en muchos casos no son similares a los que le dieron origen y que pueden ser útiles como nutrientes
  47. 47. • Las enzimas producidas por las plantas y los microorganismos tienen una gran importancia, ya que éstas permiten la catálisis de la mayoría de las reacciones bioquímicas del suelo.
  48. 48. Tipos de partículas• Arenas: Son definidas como partículas menores a los 2 mm pero mayores a los 0.05 mm. Debido a su tamaño y forma, los espacios entre éstas son grandes permitiendo el paso del aire y del agua, además de contar con una superficie de contacto pequeña.• Por lo anterior, los suelos arenosos tienen poca capacidad para retener el agua.
  49. 49. • Limo: Son definidos como partículas menores a los 0.05 mm pero mayores a los 0.002 mm.• Los limos poseen una mayor superficie de contacto y un menor tamaño de los espacios entre ellos, por lo que tienen una mayor capacidad de retención del agua y cierta plasticidad, cohesión y capacidad de adsorción.
  50. 50. • Arcillas: Son definidas como partículas de tamaño menor a 0.002 mm, al ser las arcillas partículas tan pequeñas tienen una superficie de contacto mucho más grande que las arenas y los limos, lo que les confiere una gran capacidad para adsorber agua, nutrientes y gases.
  51. 51. ¿Qué tipo de suelos tenemos en México? • En México existen 26 de los 30 grupos de suelo reconocidos por el Sistema Internacional Base Referencial Mundial del Recurso Suelo (FAO- ISRIC-ISSS). • El 52.4% del país está cubierto por sólo tres grupos: Leptosoles, Regosoles y Calcisoles, que son suelos someros y poco desarrollados, difíciles para su aprovechamiento agrícola y vulnerables a las actividades productivas.
  52. 52. • En contraste, los suelos con mayor fertilidad, los Phaeozems, Luvisoles y Vertisoles, utilizados intensamente en la producción agrícola o como zonas de agostadero cubren, en conjunto, el 29.4% del país.• Los 20 grupos restantes ocupan el 18.3% del territorio nacional.
  53. 53. • Trabajo de investigación:• Investigar las características principales de cada uno de los tipos de suelos que comprenden la mayor parte de nuestro país: Leptosoles, Regosoles, Calcisoles, Phaeozems, Luvisoles y Vertisoles• Mínimo 3 hojas, máximo 5 (sin contar la portada ni la hoja de referencias)• Mínimo 5 fuentes de información referenciadas en formato APA tomando en cuenta las recomendaciones para buscar fuentes de información en internet• Incluir una introducción de media hoja y una conclusión de media hoja• Tipo de letra: Arial o Calibri, tamaño 12, títulos en tamaño 14 y en negritas, texto justificado, interlineado de 1.5
  54. 54. 1.2 Contaminación del suelo.• Como hemos visto el suelo se puede clasificar como un sistema abierto que recibe y aporta energía de la atmósfera y el agua.• El suelo aporta muchos servicios al ser humano: agricultura, ganadería, construcciones, etc.., en otras palabras el suelo es nuestro soporte.
  55. 55. • Sin embargo el suelo, sufre muchas interacciones tanto naturales como antropogénica, por lo que se modifica con facilidad.• El suelo es muy frágil y está constantemente evolucionando. Es el sistema natural que ejerce de soporte físico - químico de todos los ecosistemas terrestres.
  56. 56. • La degradación del suelo se refiere a los procesos inducidos por las actividades humanas que disminuyen su productividad biológica, así como su capacidad actual y/o futura para sostener la vida humana.• Los factores que están relacionados con la degradación del suelo son el cambio de uso del suelo hacia superficies agropecuarias, la deforestación, el sobrepastoreo, la topografía, la densidad poblacional e incluso la pobreza.
  57. 57. • Hay diversos tipos de degradación del suelo: la más frecuente es la hídrica (remoción del suelo por acción del agua).• Eólica (por acción del viento), y química (por el uso excesivo de materiales químicos, maquinaria agrícola, prácticas como la quema de vegetación para crear áreas de cultivo y pastoreo).
  58. 58. • La contaminación del suelo es fundamentalmente exógena y antropogénica, aunque en poca medida es debida a fuentes naturales (volcanes, etc..).• La contaminación endógena se debe al propio material originario (metales pesados, etc..) que se mineraliza y dan lugar a niveles altos de tóxicos.
  59. 59. • El origen de la contaminación exógena y antropogénica es variado.• Llega por el aire, el agua y por incorporación directa. La contaminación puede ser puntual o difusa.
  60. 60. • La contaminación puntual es cuando se adiciona a un lugar concreto como un vertedero o lugar de vertido de fábricas.• La contaminación difusa puede ser la lluvia ácida, los plaguicidas, smog.
  61. 61. • La agricultura de roza, tumba y quema se relaciona frecuentemente con la degradación del ambiente.• El uso del fuego para la agricultura es un riesgo constante que puede provocar incendios forestales.
  62. 62. • Como resultado de esto, el suelo de la selva se degrada y numerosas especies típicas de la vegetación madura son incapaces de sobrevivir bajo un régimen de incendios constantes
  63. 63. ¿Cuál es la situación en México conrespecto a la degradación del suelo? • El 12.7% del total de la superficie forestal del país equivalente a 16.2 millones de hectáreas, sufre algún nivel de degradación. • Del total de la superficie en México, el 59% se ha desertificado por degradación del suelo. • El cambio el uso de suelo es una de las causas más importantes de pérdida de biodiversidad.
  64. 64. • Según el estudio más reciente y con mayor resolución sobre la degradación de los suelos del país, en el año 2002, el 44.9% de superficie nacional mostraba algún signo de degradación, siendo la degradación química y la erosión hídrica los procesos más importantes.
  65. 65. • Con respecto al nivel de degradación, el ligero y moderado alcanzan el 42.8% de la superficie del país y el 2.1% restante se divide entre los niveles fuerte y extremo. Las principales causas asociadas con la degradación son las actividades agrícolas y pecuarias y la deforestación.
  66. 66. • El deterioro de los suelos en México afecta a numerosos componentes del medio social y natural, por lo que su gestión involucra varias instancias: Semarnat, Sagarpa, Sedesol, CNA, organizaciones internacionales (FAO, PNUMA) e instituciones académicas y civiles, entre las más destacadas.
  67. 67. ¿Qué se ha hecho?• México fue el primer país en ratificar la Convención de Naciones Unidas para la Lucha contra la Desertificación en 1995, año en el cual ya se contaba con un Plan de Acción contra la Desertificación (PACD).• Alrededor de esta bandera se congregaron diferentes instancias de gobierno, la comunidad internacional y la sociedad civil.
  68. 68. • Es importante notar que el suelo posee una capacidad de autodepuración, en sus horizontes más contaminados, que le permite asimilar una cierta cantidad de contaminantes.
  69. 69. 1.3 Impactos de la contaminación del suelo • Un suelo se puede degradar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales que repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos. • Las sustancias, a esos niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los organismos del suelo. Se trata pues de una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del suelo.
  70. 70. • En los estudios de contaminación, no basta con detectar la presencia de contaminantes sino que se han de definir los máximos niveles admisibles y además se han de analizar posibles factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes contaminantes.
  71. 71. • Dichos agentes contaminantes son la: vulnerabilidad, poder de amortiguación, movilidad, biodisponibilidad, persistencia y carga crítica, que pueden modificar los denominados "umbrales generales de la toxicidad" para la estimación de los impactos potenciales y la planificación de las actividades permitidas y prohibidas en cada tipo de medio
  72. 72. • La preocupación por la contaminación del suelo se debe principalmente a riesgos para la salud, del contacto directo con el suelo contaminado, los vapores de los contaminantes y de la contaminación secundaria de los suministros de agua dentro y debajo del suelo.
  73. 73. • Amenazas potenciales mayores se plantean por la infiltración de la contaminación del suelo en los acuíferos de aguas subterráneas utilizadas para consumo humano, a veces en áreas aparentemente muy alejadas de cualquier fuente evidente de contaminación sobre el suelo.
  74. 74. • Las consecuencias para la salud debido a la exposición a contaminación del suelo varían mucho dependiendo del tipo de contaminante, la vía de ataque y la vulnerabilidad de la población expuesta.
  75. 75. • La exposición crónica al cromo, plomo y otros metales, petróleo, solventes y muchas formulaciones de plaguicidas y herbicidas pueden ser cancerígenos puede causar trastornos congénitos o pueden causar otros problemas crónicos de salud.
  76. 76. • Concentraciones Industriales o hechas por el hombre de sustancias presentes de forma natural, como el nitrato y el amonio asociadas con el estiércol de animales en operaciones agrícolas, también han sido identificados como peligros para la salud en el suelo y las aguas subterráneas.
  77. 77. • La exposición crónica al benceno en concentraciones suficientes está asociado con una mayor incidencia de leucemia.• El mercurio y ciclodienos son conocidos por inducir una mayor incidencia de daño renal, algunos de ellos irreversibles.• Los PCB (policlorobifenilos) y ciclodienos están vinculados a la toxicidad en el hígado.
  78. 78. • Organofosforados y carbamatos pueden inducir una cadena de reacciones que llevan al bloqueo neuromuscular.• Muchos disolventes clorados inducen cambios en el hígado, cambios renales y depresión del sistema nervioso central.• Hay todo un espectro de efectos sobre la salud adicionales como dolor de cabeza, náuseas, fatiga, irritación de los ojos y erupción de la piel para el citado y otros productos químicos mencionados anteriormente.
  79. 79. • En dosis suficientes de un gran número de contaminantes en el suelo pueden causar la muerte por exposición a través de contacto directo, inhalación o ingestión de contaminantes en las aguas subterráneas contaminadas a través del suelo.
  80. 80. • Como era de esperar, los contaminantes del suelo pueden tener importantes consecuencias perjudiciales para los ecosistemas.• Hay cambios radicales en la química del suelo que pueden derivarse de la presencia de muchas sustancias químicas peligrosas, incluso en bajas concentraciones de las especies contaminantes.
  81. 81. • Estos cambios se pueden manifestar en la alteración del metabolismo de los microorganismos endémicos y artrópodos que residen en el ambiente del suelo determinado.• El resultado puede ser la erradicación virtual de algunos de los alimentos primarios en la cadena alimenticia que a su vez tienen consecuencias importantes para las especies de consumo.
  82. 82. 1.4 Marco legal en materia de contaminación del suelo• Legislación sobre Prevención y Control de la Contaminación del Suelo y el Agua• En nuestro país contamos con la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), la cual en su capitulo IV hace referencia a la Prevención y Control de la Contaminación del Suelo, en sus artículos del 134 a 144, en estos se establecen las consideraciones a seguir para promover la protección del suelo y del agua.
  83. 83. • Prevención y control de la contaminación del suelo• Artículo 134. Para la prevención y control de la contaminación del suelo, se considerarán los siguientes criterios: – Corresponde al estado y a la sociedad prevenir la contaminación del suelo. – Deben ser controlados los residuos en tanto que constituyen la principal fuente de contaminación de suelos.
  84. 84. – Es necesario prevenir y reducir la generación de residuos sólidos, municipales e industriales, incorporar técnicas y procedimientos para su reusó y el aprovechamiento de los materiales a través del reciclaje, compostaje y aprovechamiento del biogás en los rellenos sanitarios, así como regular su manejo, tratamiento y disposición final.– La utilización de plaguicidas, fertilizantes y sustancias tóxicas, debe ser compatible con el equilibrio de los ecosistemas y considerar sus efectos sobre la salud humana a fin de prevenir los daños que pudieran ocasionar
  85. 85. – En los suelos contaminados por la presencia de materiales o residuos peligrosos, deberán llevarse a cabo las acciones necesarias para recuperar o restablecer sus condiciones, de tal manera que puedan ser utilizados en cualquier tipo de actividad prevista por el programa de desarrollo urbano o de ordenamiento ecológico que resulte aplicable
  86. 86. • Artículo 135. Criterios para prevenir y controlar la contaminación del suelo: – La ordenación y regulación del desarrollo urbano. – La diseño y operación de los sistemas de aseo urbano para el control integral de los residuos sólidos municipales. – La generación, manejo, tratamiento y disposición final de residuos sólidos, municipales, industriales no peligrosos y peligrosos, así como en las autorizaciones y permisos que se otorguen.
  87. 87. – El otorgamiento de todo tipo de autorizaciones para la fabricación, importación, utilización y en general la realización de actividades relacionadas con plaguicidas, fertilizantes y sustancias tóxicas.
  88. 88. • Artículo 136. Los residuos que se acumulen o puedan acumularse y se depositen o infiltren en los suelos deberán reunir las condiciones necesarias para prevenir o evitar: – La contaminación del suelo. – Las alteraciones nocivas en el proceso biológico de los suelos. – Las alteraciones en el suelo que perjudiquen su aprovechamiento, uso o explotación. – Riesgos y problemas de salud.
  89. 89. • Articulo 137. Queda sujeto a la autorización de los Municipios o del Distrito Federal, conforme a sus leyes locales en la materia y a las normas oficiales mexicanas que resulten aplicables, el funcionamiento de los sistemas de recolección, almacenamiento, transporte, alojamiento, reusó, tratamiento y disposición final de residuos sólidos municipales.• La Secretaría expedirá las normas a que deberán sujetarse los sitios, el diseño, la construcción y la operación de las instalaciones destinadas a la disposición final de residuos sólidos municipales.
  90. 90. • Articulo 138. La Secretaría promoverá la celebración de acuerdos de coordinación y asesoría con los gobiernos estatales y municipales para: – La implantación y mejoramiento de sistemas de recolección, tratamiento y disposición final de residuos sólidos municipales. – La identificación de alternativas de reutilización y disposición final de residuos sólidos municipales, incluyendo la elaboración de inventarios de los mismos y sus fuentes generadoras.
  91. 91. • Artículo 139. Toda descarga, depósito o infiltración de sustancias o materiales contaminantes en los suelos se sujetará a lo que disponga esta Ley, la Ley de Aguas Nacionales, sus disposiciones reglamentarias y las normas oficiales mexicanas que para tal efecto expida la Secretaría.
  92. 92. • Artículo 140. La generación, manejo y disposición final de los residuos de lenta degradación deberá sujetarse a lo que se establezca en las normas oficiales mexicanas que al respecto expida la Secretaría, en coordinación con la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial.
  93. 93. • Articulo 141. La Secretaría, en coordinación con las Secretarías de Comercio y Fomento Industrial y de Salud, expedirán normas oficiales mexicanas para la fabricación y utilización de empaques y envases para todo tipo de productos, cuyos materiales permitan reducir la generación de residuos sólidos.• Asimismo, dichas dependencias promoverán ante los organismos nacionales de normalización respectivos, la emisión de normas mexicanas en las materias a las que se refiere este precepto.
  94. 94. • Articulo 142. En ningún caso podrá autorizarse la importación de residuos para su derrame, depósito, confinamiento, almacenamiento, incineración o cualquier tratamiento para su destrucción o disposición final en el territorio nacional o en las zonas en las que la nación ejerce su soberanía y jurisdicción.• Las autorizaciones para el tránsito por el territorio nacional de residuos no peligrosos con destino a otra Nación, sólo podrán otorgarse cuando exista previo consentimiento de ésta.
  95. 95. • Articulo 143. Los plaguicidas, fertilizantes y demás materiales peligrosos, quedarán sujetos a las normas oficiales mexicanas que expidan en el ámbito de sus respectivas competencias, la Secretaría y las Secretarías de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural, de Salud y de Comercio y Fomento Industrial.
  96. 96. • El Reglamento de esta Ley establecerá la regulación, que dentro del mismo marco de coordinación deba observarse en actividades relacionadas con dichos materiales, incluyendo la disposición final de sus residuos, empaques y envases vacíos, medidas para evitar efectos adversos en los ecosistemas y los procedimientos para el otorgamiento de las autorizaciones correspondientes.
  97. 97. • Articulo 144. Atendiendo a lo dispuesto por la presente Ley, la Ley Federal de Sanidad Vegetal y las demás disposiciones legales y reglamentarias aplicables, la Secretaría coordinadamente con las Secretarías de Salud, de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural y de Comercio y Fomento Industrial, participará en la determinación de restricciones arancelarias y no arancelarias relativas a la importación y exportación de materiales peligrosos.
  98. 98. • No podrán otorgarse autorizaciones para la importación de plaguicidas, fertilizantes y demás materiales peligrosos, cuando su uso no esté permitido en el país en el que se hayan elaborado o fabricado.
  99. 99. Atribuciones respecto de la vigilancia de las normasrelativas a la prevención y control de la contaminación ysistemas de manejo de residuos sólidos
  100. 100. Reparación del Daño• Un aspecto que cubre la LGEEPA y que es preciso incorporar a las leyes ambientales de los estados, es el relativo a la reparación de los daños ambientales, que el Artículo 203 de dicha Ley plantea en los siguientes términos: – Sin perjuicio de las sanciones penales o administrativas que procedan, toda persona que contamine o deteriore el ambiente o afecte los recursos naturales o la biodiversidad, será responsable y estará obligada a reparar los daños causados, de conformidad con la legislación civil aplicable.
  101. 101. – La regulación de dicho precepto legal, será incorporada en el Reglamento de Materiales, Residuos y Actividades Riesgosas que se encuentra en preparación, en lo que se refiere a los aspectos de prevención y control de la contaminación de los suelos y su restauración.
  102. 102. II. CARACTERIZACIÓN Y MONITOREO DEL SITIO CONTAMINADO • Uno de los primeros trabajos que deben realizarse en suelos contaminados que se pretendan remediar es su análisis químico, físico y biológico; con los resultados puede definirse la estrategia a seguir para remediar el sitio contaminado.
  103. 103. • Las acciones que se llevan a cabo para enfrentar la problemática que representa un sitio contaminado, o conocidos como acciones de remediación, son:• 1. Identificación del sitio. Se debe identificar el sitio como potencialmente contaminado, es decir que se sospecha que representa un riesgo al ambiente, los elementos naturales o la salud humana. Desde el punto de vista del interés nacional, la elaboración de un Inventario Nacional de Sitios Contaminados es indispensable para llevar a cabo esta acción.
  104. 104. • 2. Caracterización del sitio. Se debe realizar una determinación de las características del lugar, los contaminantes presentes y, el (los) medio(s) afectado(s).
  105. 105. • 3. Determinación de los niveles de limpieza y evaluación de riesgo. Se define cuales serán los objetivos de la limpieza del sitio, los cuales pueden ser (a) con límites máximos permisibles (genéricos) o establecidos por la autoridad y (b) límites específicos del sitio, con base en una evaluación de riesgo.
  106. 106. • 4. Análisis y selección de las alternativas de remediación. Se determinan cuáles son las alternativas de remediación (que puede emplear una o varias tecnologías de remediación, como puede ser un tren de tratamiento), considerando los resultados de la caracterización del sitio, los niveles de limpieza a los que se debe llegar y las capacidades de las tecnologías de remediación.
  107. 107. • 5. Diseño, implementación y operación de la remediación. Una vez que se ha seleccionado la alternativa de remediación, se debe diseñar, implementar y operar.
  108. 108. • 6. Monitoreo. Son las actividades llevadas a cabo para confirmar que se han alcanzado los objetivos de la remediación y el sitio no representa riesgos al ambiente o a la salud humana.• 7. Valorización (uso o reusó con restricciones) y/o clausura. Una vez que se ha remediado el sitio, este puede revalorizarse para su aprovechamiento continuando con el uso que tenía, con un nuevo uso o un uso con restricciones dependiendo de los resultados obtenidos. Otra alternativa es la clausura del sitio de manera que no tenga uso alguno.
  109. 109. Metodología de caracterización de sitios contaminados • Para la aplicación de la política para la gestión de los suelos contaminados en un sitio específico, se requiere realizar la caracterización, obteniendo datos que permiten la identificación del problema de contaminación del suelo o sitio así como los posibles receptores de las sustancias tóxicas presentes. • La información obtenida facilita la toma de decisiones respecto a las medidas que deben tomarse para evitar afectaciones a la salud humana o a los elementos naturales.
  110. 110. • La magnitud del estudio de caracterización ambiental depende directamente de la complejidad de la problemática encontrada en el sitio en evaluación. En general el estudio de caracterización puede incluir dos fases las cuales son:• Caracterización preliminar• Caracterización detallada
  111. 111. • Fase I: Caracterización preliminar. En la que se establece un modelo teórico del sitio mediante todo lo que ya se conoce acerca de él.• En esta fase se recaba información de: registros históricos del sitio y del área aledaña, el marco físico regional y detallado del sitio, los usos actuales y futuros del lugar, los datos analíticos de estudios previos, y un reconocimiento del sitio y el área aledaña.
  112. 112. • Fase II: Caracterización detallada. En la que se complementan las informaciones obtenidas anteriormente.• A través del diseño y ejecución del muestreo y análisis, y de la interpretación de los resultados obtenidos de manera que se tenga un modelo teórico nuevo, más elaborado.
  113. 113. • Los datos obtenidos en la caracterización ambiental permiten la identificación del problema de contaminación del suelo o sitio, así como los posibles receptores de las sustancias tóxicas presentes.• La información obtenida facilita la toma de decisiones respecto a las medidas que deben tomarse para evitar afectaciones a la salud humana o a los elementos naturales.
  114. 114. 2.2 Monitoreo de sitios contaminados • Todo programa de monitoreo ambiental tiene que tener objetivos y metas perfectamente establecidos para poder ser diseñados y operados en forma correcta. • Un programa de monitoreo puede ser sobre el ambiente físico, aire, agua, suelo, sobre la biota o bien sobre las emisiones de una actividad productiva.
  115. 115. • De este modo se tendrán planes de monitoreo destinados a verificar el cumplimiento de estándares ambientales de emisiones fijados por las normas, para verificar el funcionamiento de terminadas instalaciones de tratamiento• Y otros destinados para evaluar un sitio contaminado y los medios necesarios para establecer su recomposición.
  116. 116. • El monitoreo generalmente tiene como fin brindar información acerca de la variación de concentraciones de parámetros específicos durante un lapso determinado o dentro de un área geográfica específica.• ¿Cómo se lleva a cabo el monitoreo?• Mediante muestreos del suelo.
  117. 117. • Un plan de muestreo para monitoreo normalmente será más eficaz si va precedido del muestreo exploratorio o si existe información histórica sobre el parámetro de interés en el sitio de muestreo. – El muestreo exploratorio está diseñado para brindar información preliminar respecto al sitio o material materia de análisis
  118. 118. • El muestreo y trabajo analítico para la caracterización de los suelos contaminados son costosos; sin embargo, más costosa aún puede resultar la restauración de suelos con daño ambiental o su eliminación cuando el daño excede a las concentraciones aceptables.
  119. 119. • El muestreo podría ahorrar mucho trabajo en la restauración de tierra o eliminación del suelo si se establecen fronteras y límites precisos de las áreas contaminadas
  120. 120. • Existen tres enfoques básicos para el muestreo del suelo: – Selectivo – Sistemático – Al azar
  121. 121. • Selectivo: consiste en escoger sitios para el muestreo en base a diferencias obvias o típicas.• Tales diferencias se determinan según la experiencia del muestreador y generalmente incluyen factores tales como la visibilidad del área de un derrame de químicos, los cambios en el color del suelo, las áreas de perturbación física anterior o las áreas sin vegetación o con vegetación muerta
  122. 122. Sitio contaminado (contaminación puntual)Muestreo selectivo
  123. 123. • Sistemático: es un método mediante el cual los puntos de muestreo seleccionados se ubican a distancias uniformes entre sí.• En los sitios con derrames de químicos líquidos o con deposición aérea de contaminantes, este método es útil para documentar probables gradientes de concentración.
  124. 124. • Al azar: el muestreo al azar se basa en la teoría de probabilidades y la necesidad de un riguroso análisis estadístico.• El muestreo al azar permite toda combinación posible de unidades de muestras a seleccionarse y el número de combinaciones posibles está sólo limitado por el tamaño de la muestra.
  125. 125. ¿Entonces cual es el mejor enfoque de muestreo a utilizar? • Una combinación de muestreo selectivo, sistemático y al azar es a menudo el enfoque más factible.
  126. 126. ¿Cuál es el tratamiento que se les da a las muestras? • Dependiendo del objetivo del monitoreo, los análisis podrán ser serán in situ o ex situ. • ANÁLISIS IN SITU – Los análisis in situ son técnicas complementarias a las pruebas de laboratorio se pueden utilizar para estimar la concentración inicial de contaminantes, caracterizar propiedades del suelo o un rápido análisis en el transcurso de una investigación
  127. 127. • ANÁLISIS EX SITU – Los análisis ex situ, se subdividen a su vez en análisis de grupos de contaminantes y análisis de contaminantes individuales• GRUPOS DE CONTAMINANTES – Este tipo de análisis, proporcionan únicamente una información aproximada acerca de la gravedad de la contaminación y no siempre es fácil valorar los resultados obtenidos. Como ventaja evita los altos costes que supone la determinación de los contaminantes de forma individual.
  128. 128. • CONTAMINANTES INDIVIDUALES – Este tipo de análisis, es el que aporta una mayor información cuantitativa a la investigación de la calidad del suelo. Existen publicados una gran variedad de métodos analíticos que permiten la determinación de los contaminantes.
  129. 129. III. GENERALIDADES SOBRE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACION DE SUELOS 3.1 Introducción • En los próximos diez años, las técnicas de remediación desempeñarán un papel relevante en la restauración de suelos, lodos y aguas contaminadas. • En la pasada década, la remediación pasó de ser una tecnología casi desconocida a una de las mayormente consideradas para la limpieza de sitios contaminados.
  130. 130. • La razón de este crecimiento consiste en su bajo costo respecto de otras técnicas comunes como la incineración y el confinamiento.• También atrae la atención porque destruye la mayoría de los desechos orgánicos, transformándolos de manera que los subproductos del tratamiento son innocuos.
  131. 131. • Aunque la remediación es menos costosa que otras tecnologías, es científicamente muy intensiva.• Por ejemplo, en el caso de la biorremediacion, la optimización y control de las transformaciones microbianas de los contaminantes, requiere la integración de muchas disciplinas de la ciencia y la ingeniería.• La optimización de las condiciones ambientales se logra al entender los principios biológicos bajo los cuales los compuestos orgánicos se degradan.
  132. 132. • La remediación se puede definir como un grupo de tecnologías empleadas para emular y ayudar a la naturaleza en la transformación de contaminantes químicos orgánicos en suelo o agua, a formas innocuas.• O en otras palabras, la remediación consiste en acelerar el proceso natural para mitigar la contaminación ambiental.
  133. 133. • De acuerdo con la EPA el término “tecnología de tratamiento” implica cualquier operación unitaria o serie de operaciones unitarias que altera la composición de una sustancia peligrosa o contaminante a través de acciones químicas, físicas o biológicas de manera que reduzcan la toxicidad, movilidad o volumen del material contaminado
  134. 134. • En el caso de la legislación mexicana (PROY-NOM- 138-Semarnat-2003, el término remediación de suelos se entiende como el conjunto de acciones necesarias para recuperar y restablecer sus condiciones, con el propósito de que éste pueda ser destinado a alguna de las actividades previstas en el programa de desarrollo urbano o de ordenamiento ecológico que resulte aplicable para la zona respectiva..
  135. 135. • En la citada norma (la cual establece los límites máximos permisibles de hidrocarburos en suelos y las especificaciones para su caracterización y restauración), el término remediación se utiliza como sinónimo de restauración, reversión, saneamiento, limpieza, rehabilitación y regeneración
  136. 136. Factores que inciden en los procesos de remediación • Antes de considerar la aplicación de cualquier tecnología de remediación, es fundamental conocer ciertas características, tanto del suelo (ambientales), como del contaminante y de los organismos vivos (plantas, hongos, bacterias, etc.) presentes en el sitio, con potencial metabólico para degradar los contaminantes.
  137. 137. • De esta manera, los procesos de remediación dependen de estos tres factores que deben encontrase en equilibrio.
  138. 138. Factores ambientales.• Dentro de los factores más importantes para la remediación de un suelo se encuentran las condiciones ambientales y las características fisicoquímicas del suelo. i. Temperatura. Puede afectar propiedades del contaminante así como la velocidad de un proceso de biorremediación, ya que la velocidad de las reacciones enzimáticas dependen de ésta.
  139. 139. ii. Humedad. Una alta humedad en el suelo puede provocar problemas durante la excavación y el transporte así como aumentos en los costos durante el uso de métodos de térmicos. La humedad también puede afectar los procesos de biorremediación debido a que, en general, aunque todos los microorganismos necesitan agua para subsistir, debe existir un balance, ya que si el contenido de agua es muy bajo, la actividad microbiana se detiene, y si es muy alto, disminuye el intercambio gaseoso a través del suelo.
  140. 140. iii. Tipo de suelo. La capacidad de retención de agua de un suelo varía en función de las fracciones orgánicas y minerales. En general, los materiales no consolidados (arenas y gravas finas) son más fáciles de tratar. Asimismo, a mayor tamaño de partícula en la fracción mineral, la permeabilidad y la aireación son mayores. La capacidad de retención de agua en un suelo aumenta proporcionalmente al contenido de materia orgánica. Un suelo con alto contenido húmico disminuye la movilidad de compuestos orgánicos y con ello la eficiencia de ciertas tecnologías, como el lavado de suelos.
  141. 141. iv. pH. El pH afecta la solubilidad y disponibilidad de macro y micro- nutrientes, la movilidad de metales y la reactividad de minerales. Generalmente, los metales son móviles a pH bajo, en forma de especies iónicas libres o como órgano-metales solubles; al pH alcalino forman carbonatos o fosfatos minerales insolubles. La actividad y crecimiento microbianos son fuertemente afectados por el pH. La mayoría de las bacterias tienen un rango óptimo de 6.5 a 8.5; si el suelo es ácido se favorece el crecimiento de hongos.
  142. 142. v. Aceptores de electrones. Su presencia es importante para la aplicación de tecnologías de biorremediación. La mayoría de estos son compuestos inorgánicos oxidados, como O2, NO3 2-, Mn4+, Fe3+, SO4 2- y CO2.vi. Potencial redox. Mide la oxidación relativa de una solución acuosa y normalmente se encuentra controlado por el contenido de humedad del suelo. En ambientes anaerobios reducidos, los metales precipitan debido a la presencia de iones ferrosos y carbonatos; en cambio, bajo condiciones oxidantes, los metales se hacen más solubles.
  143. 143. vii. Permeabilidad. Se refiere a la facilidad o dificultad con la que un líquido puede fluir a través de un medio permeable. La permeabilidad de un suelo es uno de los factores que controla la efectividad de tecnologías in situ. En general, una baja permeabilidad en el suelo disminuye la efectividad de la mayoría de las tecnologías de remediación.viii. Características de los contaminantes.. La naturaleza y características del contaminante es otra variable de suma importancia para el éxito o fracaso de un proceso de remediación. Dentro de las más importantes se encuentran: toxicidad, concentración, disponibilidad, solubilidad y sorción del contaminante a las superficies sólidas.
  144. 144. Clasificación de las tecnologías de remediación • Las tecnologías de remediación pueden clasificarse de diferentes maneras: – Con base en su estado de desarrollo (tradicionales e innovadoras), – Al lugar en donde se realizan (in situ y ex situ) y, – En el caso de la contaminación por metales, con base en la alteración de propiedades del contaminante (separación/inmovilización o disolución/movilización).
  145. 145. • El gran número de técnicas existentes puede agruparse en función de sus características de operación o finalidad.• Así, según el objetivo del tratamiento, un grupo está formado por las tecnologías de inmovilización o contención de los contaminantes, otro comprende los diferentes tratamientos para eliminarlos mediante su retirada (lavado, extracción de vapores, arrastre con vapor, etc.) o su transformación (incineración, vitrificación, biodegradación, etc.).
  146. 146. Tecnologías tradicionales.• Para las tecnologías establecidas o tradicionales existe suficiente información disponible acerca de sus costos y desempeño.• La idea de estos métodos es limitar la disponibilidad y movilidad de los metales contenidos en los residuos sólidos de zonas mineras.• Sin embargo, muchos de estos métodos no reducen la toxicidad o el volumen de los metales presentes.
  147. 147. • Entre las tecnologías de remediación tradicionales usadas con más frecuencia para la limpieza de sitios contaminados con metales, se encuentran: vitrificación in situ, excavación y disposición, lavado e inundación de suelos, solidificación/estabilización (S/E), uso de cubiertas sobre pilas de residuos y tecnologías de bombeo y tratamiento para el caso de aguas y lodos.
  148. 148. Tecnologías innovadoras.• Son tecnologías de tratamiento alternativas, cuyo número reducido de aplicaciones limita la información acerca de datos relativos a costos y desempeño.• En general, una tecnología es considerada innovadora cuando sus aplicaciones a gran escala son limitadas.
  149. 149. • La aplicación de este tipo de tecnologías nació como resultado de la observación de que los humedales removían, de manera natural, metales contenidos en aguas.• Este tipo de tecnologías tiene gran potencial para la remediación de suelos de manera más efectiva en cuanto a costos y a su desempeño.
  150. 150. • Las tecnologías innovadoras representan cerca del 20% de todas las tecnologías usadas para la remediación de suelos, siendo la más frecuentemente aplicada la biorremediación (11% del total), seguida por la inundación de suelos (2%) y el tratamiento químico (2%).• La fitorremediación es una tecnología innovadora, con relativamente pocas pero crecientes aplicaciones.
  151. 151. In situ.• Los tratamientos in situ son aquellos que permiten tratar el suelo contaminado sin la necesidad de excavar y transportar el suelo fuera de la zona (espacio) contaminada, lo cual genera una disminución de los costos.
  152. 152. • Este tipo de tratamiento generalmente requiere de periodos largos, además de que existe la posibilidad de que el tratamiento de remediación no sea uniforme dada la variabilidad de las características del suelo y debido a que es más difícil de verificar la eficacia de los procesos empleados
  153. 153. Ex situ.• Los tratamientos ex situ son aquellos que requieren de una excavación del suelo contaminado antes de realizar los procesos de remediación, lo cual incrementa los costos.
  154. 154. • Este tipo de tratamiento, generalmente requiere de periodos cortos y presenta una mayor certeza en la uniformidad de los procesos empleados debido a que se puede obtener una adecuada homogeneización del suelo.• En general, existe un mejor manejo del suelo contaminado (mezclado, tamizado), sin embargo, esto puede presentar condiciones de exposición a los trabajadores.
  155. 155. • Los tratamientos ex situ, a su vez, se dividen en: – On site. El tratamiento se realiza en el mismo sitio en donde se realizó la excavación. – Off site. El tratamiento se realiza fuera del sitio en donde se excavó.
  156. 156. Alteración de propiedades del contaminante• A diferencia de los contaminantes orgánicos, los metales no pueden descomponerse por vía biológica, física ni química, de manera que la remediación de sitios contaminados con metales o metaloides se limita a la alteración de su solubilidad, movilidad y/o toxicidad, básicamente a través de cambios en su estado de valencia, favoreciendo su inmovilización (quelación) y/o movilización (disolución)
  157. 157. • En cualquier caso, existe una clara evolución hacia un empleo creciente de las técnicas de descontaminación, mediante retirada o destrucción de los contaminantes, frente a la inmovilización o contención, así como de la aplicación de las técnicas in situ frente a su aplicación ex situ
  158. 158. ¿Cuál es la mejor técnica de tratamiento? • No existe una técnica claramente superior en prestaciones a las demás, sino que su competitividad depende básicamente del binomio suelo-contaminante. • Es decir, solamente tras el conocimiento de las características del vertido, del contaminante y del medio físico implicados resulta posible seleccionar el procedimiento idóneo para la rehabilitación de un suelo contaminado.
  159. 159. CARACTERÍSTICAS DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO DE SUELOS Lugar de Velocidad de Coste Técnica Contaminantes tratables aplicación tratamiento económico Tecnologías de pantalla In situ Lenta Bajo Contaminantes muy tóxicos Vitrificación in situ In situ Media Alto Contaminantes muy tóxicos Reducción de la Solución In situ Bajo COV volatilización temporal In situ ex Metales pesados, materialesEstabilización/solidificación Rápida Bajo situ radiactivos COV, algunos derivados del Extracción de vapores In situ Media Bajo petróleo Inyección de aire In situ Media Bajo COV Aireación Ex situ Lenta Bajo COV Bombeo de agua In situ Rápida Bajo Compuestos solubles Fenoles, metales, aceites, Enjuague de suelos In situ Media Medio contaminantes solubles, compuestos orgánicos Metales, derivados del Lavado de suelos Ex situ Rápida Medio petróleo, COV, plaguicidas
  160. 160. Tratamiento In situ Media Alto Metales, compuestos orgánicos electrocinético Tratamientos In situ Rápida Medio PCB, otros contaminantes orgánicos químicos Metales, halocarbones, hidrocarburos derivadosBarreras reactivas In situ Lenta Medio del petróleo, otros compuestos orgánicos Hidrocarburos, derivados del petróleo,Bioestimulación in In situ Lenta Bajo pesticidas, disolventes, conservantes de la situ madera, otras sustancias químicas orgánicas. Hidrocarburos derivados del petróleo, disolventes no clorados, algunos pesticidas, Bioventing In situ Media Bajo conservantes de la madera, otros compuestos orgánicos Bioslurping In situ Media Bajo Hidrocarburos derivados del petróleo Landfarmig Ex situ Media Bajo Lodos de refinería Biopilas Ex situ Media Bajo COV, hidrocarburos, pesticidas Explosivos, compuestos orgánicos Compostaje Ex situ Media Bajo biodegradables
  161. 161. Biodegradación Residuos de Ex situ Media Alto off site artillería, COV, PCB, pesticidas Metales, pesticidas, disolventes,Fitorremediación In situ Lenta Bajo explosivos, hidrocarburos del in situ petróleo Incineración Ex situ Rápida Alto Todo tipo de compuestos orgánicos Compuestos orgánicos procedentes de residuos de refinería, residuos de Desorción alquitrán, residuos de la industria de Ex situ Rápida Medio térmica la madera, suelos contaminados por creosota, hidrocarburos, pesticidas, desechos de pinturas
  162. 162. Tecnologías de pantalla• Las tecnologías de pantalla tienen por objetivo la contención de los contaminantes en el subsuelo.• Consisten en la introducción de paredes o barreras impermeables en el suelo de manera que se evita la migración de la contaminación.• Por lo general se aplican cuando la descontaminación resulta técnica o económicamente inviable mediante alguna de las demás técnicas o cuando la contaminación esté muy localizada.
  163. 163. Tipos básicos de barreras• Pantallas a base de lechadas: consisten en trincheras verticales que se excavan alrededor del área contaminada y se rellenan con un lodo o lechada, que impermeabiliza el perímetro a aislar.• El relleno estará constituido por mezclas más o menos complejas del propio suelo con arcillas especiales que confieran mayor estanqueidad o determinadas propiedades filtrantes a la barrera.
  164. 164. • También el cemento puede utilizarse para aumentar el grado de confinamiento.• En general se suele añadir una primera lechada, compuesta por agua y bentonita, de arriba hacia abajo, que evita el derrumbamiento; y, a continuación, la lechada de relleno, que se introducirá de abajo hacia arriba.• Este tipo de barreras suelen tener profundidades máximas de 15 m, entre 0,6 y 1,2 m de espesor.
  165. 165. • Pantallas de hormigón: una vez excavada la zanja se introduce un panel de hormigón armado ya construido
  166. 166. • Pantallas por inyección de cemento: consiste en impermeabilizar mediante inyección de una capa continua de cemento bajo todo el perímetro inferior del área contaminada.• Para ello se introduce una estructura de varillas huecas inyectoras a través de las cuales se va añadiendo el cemento a alta presión.
  167. 167. • Una vez rellena toda la perforación se retira el varillaje
  168. 168. • Pantallas químicas: como en al caso anterior, se inyecta bajo el área afectada un producto que impida la dispersión del contaminante, en este caso un agente químico, que en unos casos se emplea para reducir la permeabilidad del sustrato, y en otros, para reducir su toxicidad o movilidad
  169. 169. • Membranas sintéticas: tras la correspondiente excavación de una zanja en el entorno del área contaminada, se introduce una geomembrana, que consiste en un elemento textil de diseño de muy baja permeabilidad
  170. 170. Vitrificación in situ• Esta técnica se basa en el calentamiento y posterior fusión del suelo a muy alta temperatura (1600-2000 ºC) utilizando una corriente eléctrica.• La corriente se envía a dos electrodos que están introducidos según un diseño rectangular en la zona contaminada, provocando la fundición del suelo que queda entre ambos.
  171. 171. • A medida que el suelo se funde, los electrodos se van hundiendo, por lo que el suelo más profundo también se funde.• Cuando se corta la corriente eléctrica, el suelo fundido se enfría y vitrifica, es decir, se convierte en un bloque sólido de material parecido al vidrio.
  172. 172. • Los electrodos pasan a formar parte del bloque. Una vez vitrificado, el volumen original del suelo se reduce.• Esto hace que la superficie del suelo en el área quede levemente deprimida. Esta área, se rellena con suelo limpio a fin de nivelar el suelo.
  173. 173. • Mediante esta tecnología se consiguen dos formas de descontaminación: – Los compuestos químicos inorgánicos (principalmente los metales pesados) queden atrapados en la masa vítrea formada. Se evita de esta forma que puedan ser lixiviados por la infiltración de agua de lluvia. – Los compuestos orgánicos se destruyen y volatilizan a la temperatura de aplicación. Por lo que es necesaria la instalación de un sistema de recogida y depuración de gases en superficie.
  174. 174. • La vitrificación in situ constituye una alternativa agresiva, pero muy efectiva para contaminaciones polifísicas que incluyan compuestos muy refractarios, dioxinas o PCB, en comparación al resto de tratamientos a considerar.• De momento es aplicable a problemas relativamente superficiales, se ha llegado a aplicar con éxito hasta unos 6 m de profundidad.
  175. 175. • Algunos factores a tener en cuenta al utilizar esta técnica son los siguientes: – Humedad del suelo. Antes de realizar una vitrificación se deben secar los suelos húmedos para evitar la formación de vapor. La emisión de vapor puede causar salpicaduras en la superficie de material fundido a alta temperatura. – Además, se pierde eficacia energética, ya que el calor generado se emplea en evaporar el agua y no en fundir el suelo.
  176. 176. – Contenido en sales y ácidos. Los suelos ácidos con elevado contenido en sales, presentan una elevada conductividad eléctrica, no ofreciendo resistencia al paso de la corriente, lo que va a dificultar su calentamiento.– Porosidad. Suelos excesivamente porosos disminuyen la eficacia de la corriente eléctrica.– Composición del suelo. Un exceso de escombros, cascotes, etc. o de materia orgánica combustible representan una limitación a la aplicación de esta técnica. Es necesaria una cantidad suficiente de materiales vitrificantes.
  177. 177. Estabilización y Solidificación• Con esta técnica se pretende conseguir reducir la solubilidad, reactividad o movilidad de los elementos contaminantes mediante modificación de su estado químico o inmovilización física por un agente estabilizante (estabilización).• O bien convertir el residuo con el contaminante en un sólido de manipulación sencilla y segura, evitando riesgos de volatilización, lixiviación o fugas(solidificación).
  178. 178. • En general, estos métodos no van a destruir las sustancias contaminantes, sino que van a impedir su liberación o desprendimiento hacia el medio ambiente por procesos de lixiviación, reacciones químicas, etc.
  179. 179. • En la siguiente tabla se muestras algunos aditivos químicos utilizados como estabilizantes, junto con su compatibilidad de uso en función del tipo de residuo REACTIVOS USADOS EN LA ESTABILIZACIÓN DE CONTAMINANTES Agente establilizante Contaminante Tipo cemento Tipo puzolanas Termoplástico Polímeros orgánicosOrgánicos no polares Pueden impedir el Pueden impedir el como grasas y fraguado. Disminuye fraguado. Disminuye Pueden impedir el Los compuestos aceites, la durabilidad en la durabilidad en aislamiento. Eficacia orgánicos pueden hidrocarburos largos períodos de largos períodos de demostrada bajo evaporarse durante aromáticos, tiempo. Los volátiles tiempo. Los volátiles determinadas el calentamiento. hidrocarburos pueden escapar a la pueden escapar a la condiciones halogenados, PCB mezcla. mezcla. Los fenoles retrasan Los fenoles retrasan significativamente el significativamente el fraguado y fraguado y disminuyen la Orgánicospolares Los compuestos disminuyen la durabilidad a corto Sin efecto como alcoholes, orgánicos pueden durabilidad a corto plazo. Los alcoholes significativo sobre el fenoles, ácidos evaporarse durante plazo. Disminuye la pueden retrasar el asentamiento. orgánicos, glicoles el calentamiento. durabilidad en fraguado. Disminuye largos períodos de la durabilidad en tiempo. largos períodos de tiempo.
  180. 180. Ningún efecto Ningún efecto Pueden neutralizarse ácidos como significativo sobre el significativo sobre el Pueden neutralizarse antes de su fluorhídrico, fraguado. El cemento fraguado. Compatible. antes de su incorporación. La urea clorhídrico... neutraliza los ácidos. Neutraliza los ácidos. incorporación. formaldehído ha Eficacia demostrada. Eficacia demostrada. demostrado su eficacia. Oxidantes como el hipoclorito sódico, Pueden provocar Pueden provocar lapermanganato sódico, Compatible. Compatible. rotura de la matriz rotura de la matriz ácido nítrico, fuego. fuego. dicromato potásico Aumentan los tiempos de fraguado. Los haluros se lixivian Disminuye la Los sulfatos y haluros fácilmente y pueden Sales como sulfatos, durabilidad. Los pueden deshidratarse retrasar el fraguado. haluros, nitratos, sulfatos pueden y rehidratarse Compatible. Los sulfatos pueden cianuros retrasar el fraguado y provocando retardar o acelerar las provocar exfoliación agrietamientos. reacciones. salvo con cementos especiales. Compatible. Pude Metales aumentar el tiempo de Compatible. Eficacia Compatible. Eficaciapesadoscomo plomo,cro fraguado. Eficacia demostrada sobre demostrada sobre Compatible. Eficaciamo, cadmio,arsénico,m demostrada bajo determinados determinados demostrada con As. ercurio... determinadas elementos (Pb,Cd, Cr). elementos (Cu,As, Cr). condiciones.Materiales radiactivos Compatible. Compatible. Compatible. Compatible.
  181. 181. • En algunas circunstancias los métodos de estabilización/solidificación pueden requerir que el suelo sea excavado.• El suelo o lodo contaminado se extrae y coloca en grandes mezcladoras en la superficie. La mezcladora combina el suelo o lodo con los materiales de tratamiento, como cemento y cal.• Entonces, el suelo o lodo tratado pueden ser colocados nuevamente en el sitio o depositados en un vertedero controlado
  182. 182. • En otros sitios, en lugar de excavar el suelo o lodo, los materiales de limpieza se pueden mezclar directamente bajo tierra.• La mezcla se prepara con el uso de grandes barrenas (augers) o paletas rotatorias.• Luego, el suelo o lodo tratado que queda en el sitio se cubre con suelo limpio o un pavimento
  183. 183. • Esta tecnología es adecuada cuando el suelo está contaminado por metales pesados y hay que tener en cuenta el contenido en materia orgánica del suelo, ya que ésta va a interferir negativamente al limitar la acción de los aditivos.• Además, los efectos a largo plazo que pueden provocar los aditivos añadidos al suelo son aún desconocidos.
  184. 184. Extracción de Vapores• La extracción de vapores (soil vapor extraction) es una técnica in situ que se aplica a la zona no saturada de suelos para la extracción de contaminantes volátiles de tipo orgánico.• Consiste en la perforación de pozos por encima del nivel freático, en los que se genera un vacío, de forma que se bombean los COV contenidos en el suelo.
  185. 185. • La profundidad de aplicación de los pozos es de 1,5 metros, aunque se han aplicado satisfactoriamente hasta los 90 metros.• Los gases que se extraen son recogidos y tratados, de forma que se separan los contaminantes para su tratamiento posterior o almacenamiento en condiciones de mayor seguridad.
  186. 186. • Los pozos de extracción pueden combinarse con pozos de inyección de aire para favorecer la evaporación de los contaminantes.• El número de pozos de inyección y de extracción para un área contaminada puede variar desde uno a cientos, en función de la extensión de la contaminación y de las características del suelo.
  187. 187. • Otras mejoras a la técnica básica que se pueden utilizar son las siguientes: – Impermeabilizar la superficie mediante geomembranas impermeables que faciliten el flujo hacia los pozos y aumenten el radio de influencia de los mismos. – Instalación de respiraderos. – Inyección de aire caliente que aumente la temperatura y favorezca la volatilización de los COV.
  188. 188. • Los factores a tener en cuenta para comprobar las limitaciones de la técnica son: – Volatilidad: cuanto mayor sea la volatilidad de los contaminantes más fácilmente serán extraídos. – Adsorción: no son métodos válidos cuando el suelo presenta una alta capacidad de adsorción, ya que los contaminantes van a estar retenidos en el suelo. – Permeabilidad al aire: se generará una corriente de aire favorable cuanto más poroso sea el suelo. – Temperatura: favorece la volatilidad. – Humedad: desfavorable, los COV quedarán en el agua que hay en los poros al extraerlos y su tratamiento ex situ ya no puede ser el de una corriente gaseosa.
  189. 189. • Por tanto, los contaminantes objetivo de extracción son los COV y algunos derivados del petróleo y la tecnología será aplicable sólo a los que presenten una presión de vapor mayor a 0.5 mm Hg.• La técnica no sería aplicable para la eliminación de petróleos pesados, metales, PCB o dioxinas, pero como el proceso implica el flujo continuo de aire por el suelo, esto a menudo promueve la biodegradación in situ de estos compuestos orgánicos de volatilidad baja.
  190. 190. Inyección de aire• La inyección de aire (air sparging) es una técnica in situ que se aplica a la zona saturada y a la zona de succión capilar y es complementaria a la extracción de vapores.• Consiste en la introducción de aire por debajo del nivel freático a través de canales excavados verticales u horizontales.
  191. 191. • Estos últimos permiten el tratamiento de una mayor área.• El aire inyectado hace burbujear la zona saturada y se desplaza el equilibrio vapor- líquido, volatilizándose los COV más insolubles, que se suelen extraer mediante un sistema de extracción de vapores.
  192. 192. • Esta tecnología es diseñada para funcionar con altos caudales de aire para mantener el contacto entre aguas subterráneas y suelo y aumentar la cantidad de agua subterránea tratada.• Además, el oxígeno añadido en la corriente de entrada a las aguas y al suelo de la zona no saturada estimula el crecimiento de microorganismos y, por tanto, la biodegradación de contaminantes por debajo y por encima del nivel freático.
  193. 193. Aireación• Se considera un método de eliminación pasiva para contaminantes volátiles.• El suelo se excava y se vierte una fina capa, de unos 20 cm, sobre una superficie impermeable y se espera a que los COV se volatilicen.• Para favorecer la volatilización se procede a la remoción periódica, por ejemplo, mediante el arado.
  194. 194. • El riego también favorece el proceso ya que el agua disuelve los contaminantes y produce su desorción y al evaporarse los arrastra hacia la superficie.• Además, la humedad acelera la actividad de los microorganismos.• También al extender el suelo se aumenta su temperatura y se expone a la acción de los vientos, con lo que aumenta la volatilización.
  195. 195. • En general se trata de un proceso muy lento y tiene el inconveniente de que los contaminantes son devueltos directamente a la atmósfera, sin sufrir ninguna depuración.• No obstante, estos compuestos devueltos a la atmósfera tienden a degradarse rápidamente. – Los hidrocarburos reaccionan fácilmente con los radicales hidroxilo atmosféricos, degradándose en un plazo que va desde un solo día para el dodecano hasta los 9 días para el benceno.
  196. 196. • La posible contaminación atmosférica se puede evitar si el suelo excavado es transportado a naves cerradas en las que se pueden recoger los gases para su posterior tratamiento y controlar las condiciones ambientales.• La principal ventaja de esta técnica es su bajo coste económico.
  197. 197. Bombeo de Agua• Técnica de tratamiento in situ que consiste en la perforación de varios pozos que lleguen hasta el acuífero contaminado para la extracción del agua con las sustancias nocivas.• Se aplica en la eliminación de compuestos solubles. El agua que se ha extraído será sometida a algún método de depuración.
  198. 198. • Al ser un proceso en el que se va a extraer agua subterránea, el nivel freático va a disminuir, lo que pude ser beneficioso si los contaminantes quedan retenidos en el suelo por encima de este nivel y no pasan a formar parte del acuífero.
  199. 199. • Como ventajas en el empleo de esta técnica destacan su rapidez y bajo coste.• A su vez presenta una serie de inconvenientes o limitaciones: – No aplicable a la zona no saturada – Baja eficacia en la eliminación de compuestos poco solubles. – Dificultad en el diseño y emplazamiento de los pozos (número, disposición, espaciado). – Problemas derivados de la geología de la zona. – Existe riesgo de desplazamiento de otros contaminantes a la zona tratada.
  200. 200. Enjuague de Suelos• Es una técnica, también conocida como flushing in situ, consiste en la inyección (mediante pozos, zanjas, sistemas de aspersión o sistemas de infiltración) de una disolución de enjuague que ayude a movilizar los contaminantes para su posterior bombeo a la superficie mediante pozos de extracción.
  201. 201. • La solución extraída se trata en superficie y el efluente limpio proveniente de este tratamiento se puede reciclar como nueva disolución de enjuague.• La disolución de enjuague va a aumentar la movilidad de los contaminantes por aumento de solubilidad, formación de emulsiones o reacciones químicas diversas y estará formada por agua o agua más aditivos, que variarán en función del tipo de contaminante que se desee extraer.
  202. 202. DISOLUCIONES EMPLEADAS EN EL ENJUAGUE DE SUELOS CONTAMINADOS Disolución de enjuague Contaminantes a tratar Agua Contaminantes solubles en agua Disolventes orgánicos Contaminantes orgánicos Metales, contaminantesDisoluciones ácidas (HCl, HNO3) orgánicos Disoluciones básicas (NaOH) Fenoles, metales Disoluciones tensoactivas Contaminantes oleosos (detergentes, emulgentes)
  203. 203. • Con el enjuague del suelo in situ se obtienen resultados óptimos en lugares donde hay espacios en el suelo que permiten el paso de la disolución de lavado (suelos arenosos).• Sin embargo, si el suelo tiene un alto porcentaje de limo o arcilla, la solución de enjuague no puede desplazarse fácilmente en su interior, de modo que no puede entrar en contacto fácilmente con los contaminantes.
  204. 204. • Eso limita la eficacia general del proceso de enjuague del suelo.• Además, algunos líquidos de enjuague contienen aditivos que podrían contaminar el agua subterránea si no se retiran por completo.
  205. 205. • Otros problemas radican en la baja eficacia a la hora de tratar suelos contaminados con una mezcla de sustancias peligrosas, como metales y aceites, ya que es muy difícil preparar una disolución de enjuague capaz de retirar eficazmente varios tipos diferentes de contaminantes a la vez.• Debido a esta desventaja no es recomendable su utilización para tratar suelos contaminados con hidrocarburos.
  206. 206. Lavado de suelos• El lavado de suelos o soil washing es una técnica de descontaminación ex situ en la que se extrae el suelo para ser tratado en instalaciones específicas en las que se eliminan los compuestos peligrosos que contenga mediante procesos químicos y físicos.
  207. 207. • El procedimiento consiste básicamente en el empleo de una disolución de lavado a base de agua y aditivos químicos y un proceso mecánico de separación de finos.• Los contaminantes se eliminan, por tanto, por una de las siguientes vías:
  208. 208. • Disolviéndolos o suspendiéndolos en la disolución de lavado, que estará formada por agua y agentes tensoactivos (surfactantes).• En todo momento se controla el proceso por manipulación química del pH.• Concentrándolos en un volumen de suelo más pequeño a través de técnicas físicas de separación de partículas por tamaño (gravimetrías).
  209. 209. • Los procesos físicos tienen su utilidad en la separación granulométrica de las fracciones más finas (limos y arcillas), siempre más contaminadas por su mayor capacidad de adsorción, de las más gruesas (arena, grava), siempre más limpias y más fácilmente depurables.
  210. 210. • Al concentrar los contaminantes en un volumen menor mediante estos métodos, pueden ser eliminados de una manera más eficaz en un tratamiento posterior o recirculando las arcillas a la disolución de lavado.• Las fracciones gruesas y las finas que hayan conseguido ser limpiadas se devuelven al lugar de donde fueron extraídos.
  211. 211. • Una mezcla compleja de contaminantes en el suelo, como por ejemplo una mezcla de metales y COV, y composiciones de contaminante heterogéneas en todas partes de la mezcla de suelo hacen que sea difícil formular una sola disolución de lavado que elimine de manera eficaz todos los tipos de contaminantes.• En estos casos se requiere un lavado secuencial, usando diferentes soluciones de lavado y/o distintas partes del suelo en disoluciones diferentes.
  212. 212. • El lavado de suelos se considera una tecnología de transferencia de contaminación, en la que el agua procedente de los procesos de limpieza del suelo tendría que ser tratada mediante la técnica adecuada, según los contaminantes que presente.
  213. 213. • En algunos casos resulta necesario combinar el lavado del suelo con otras técnicas de tratamiento, pero puede usarse para tratar una amplia gama de contaminantes, principalmente metales, derivados del petróleo, COV y plaguicidas.• La capacidad de recuperación sería mayor en suelos de grano grueso
  214. 214. Tratamiento Electrocinético• Esta técnica es aplicable a la zona saturada del suelo y consiste en la aplicación de una corriente eléctrica de baja intensidad (que reduzca costes y respete a los organismos de la zona) entre dos electrodos cerámicos introducidos en la zona contaminada, para provocar la migración de las especies con carga.
  215. 215. • Los iones metálicos, iones de amonio y compuestos orgánicos cargados positivamente migrarán hacia el cátodo; mientras que los aniones cloruros, cianuros, fluoruros, nitratos y compuestos orgánicos cargados negativamente lo harán hacia el ánodo.
  216. 216. • Alrededor del ánodo se generan condiciones ácidas, que pueden ayudar a movilizar los contaminantes metálicos para su transporte al sistema colector del cátodo.• Si se va a aplicar a la zona no saturada, será necesaria una purga de agua
  217. 217. • Los dos mecanismos primarios de transporte de contaminantes son: – Electromigración: movilización de los contaminantes en forma iónica a favor del campo eléctrico. – Electroósmosis: representa el movimiento del líquido en relación a las cargas estacionarias de las superficies sólidas. Se produce una movilización en masa del líquido, como consecuencia de la interacción con las paredes de los poros.
  218. 218. • Existen a su vez dos técnicas de eliminación de los contaminantes: – Extracción: el mecanismo de transporte en este caso es la electromigración, los contaminantes se van a concentrar en los electrodos polarizados para su extracción y posterior tratamiento ex-situ. Esta técnica se usa en suelos contaminados con metales.
  219. 219. -- Tratamiento sin extracción: el mecanismo de transporte que actúa es la electroósmosis, que se produce en las zonas de tratamiento colocadas entre ambos electrodos. La polaridad de los electrodos se invierte periódicamente para invertir el flujo de contaminantes a través de las zonas de tratamiento. Está técnica se aplica en suelos contaminados con compuestos orgánicos.
  220. 220. • El procedimiento tiene la ventaja de que apenas se ve influenciado por la textura o la permeabilidad del suelo, factores limitantes de otras técnicas, aunque como inconvenientes tiene: – el consumo energético elevado, – está limitado a la eliminación de metales y algunos compuestos orgánicos – es posible una reducción en la eficacia del proceso por precipitación de sales y compuestos orgánicos.
  221. 221. • Los gastos de energía en la extracción de metales del suelo pueden ser de 500 kWh/m3 o más cuando hay un espaciado de electrodos entre 1 y 1,5 metros.• Los costes variarán con la cantidad de suelo a tratar, con la conductividad del suelo, con el tipo de contaminante, con el espaciado de electrodos y con el tipo de diseño de proceso empleado.
  222. 222. Tratamientos químicos in situ• Consisten en la eliminación total o parcial de los contaminantes presentes en un suelo mediante la aplicación de agentes químicos.• Como no es posible hacer llegar un flujo de tales agentes químicos descontaminantes a la zona afectada, es necesario recurrir a procesos de mezclado, o de inyección de los productos químicos en el suelo.
  223. 223. • La tecnología más empleada es la oxidación química, en la que se van a transformar compuestos susceptibles de ser oxidados (aldehídos, ácidos orgánicos, fenoles, cianuros, plaguicidas, compuestos organoclorados...) en otros compuestos inocuos, como agua y dióxido de carbono
  224. 224. • La técnica se base simplemente en la introducción en el terreno de los oxidantes, a través de pozos a diversas alturas, sin que sea necesario bombear los productos de la oxidación.• Se obtiene una mayor efectividad si establece un sistema cerrado, reinyectando lo obtenido por el pozo de extracción, con ello se ayuda a que se mezcle mejor el oxidante con los productos que constituyen la contaminación.
  225. 225. • Los oxidantes más comúnmente empleados son: – Ozono (O3): el ozono puede oxidar los contaminantes directamente o por la formación de radicales hidroxilo (HO ). Junto con el peróxido de hidrogeno (H2O2), las reacciones de oxidación que induce el ozono son las más eficaces en medios ácidos. Su carácter gaseoso hace problemático su manejo. Debido a su alta reactividad e inestabilidad, se debe producir en puntos cercanos al lugar de tratamiento.
  226. 226. – Peróxido de hidrógeno (H2O2): al utilizar el peróxido de hidrógeno en combinación con el ión ferroso (Fe2+) se da lugar a lo que se conoce como reactivo fenton, que induce la formación de radicales hidroxilo (HO ), unos oxidantes muy fuertes no específicos que pueden degradar rápidamente gran variedad de compuestos orgánicos. Este proceso es muy efectivo bajo condiciones muy ácidas y resulta ineficaz en condiciones moderadas o fuertemente alcalinas.

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