Métodos de Recuperación de suelos contaminados Sergio Costa Lamela

Índice: Introducción. Contaminación. Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados. Conclusiones.

Introducción Métodos de recuperación de suelos contaminados Capa superficial de la Tierra(límite entre sistemas) Se encuentra en un porceso de transf. constante. Definición de suelo Frágil y no renovable. Continuo intercambio de materia y energía. Sus carácterísticas mas destacadas son: Fuente de alimentación de los seres vivos. Distribuidor de las aguas. Hábitat natural biológico. Fuente de materias primas. Plataforma para el desarrollo de las actividades humanas. El suelo se trata de un sistema complejo que se forma en la capa más superficial de la Tierra en el límite entre diversos sistemas que se reúnen en la superficie terrestre, se encuentra en un proceso de transformación constante y es el substrato que sustenta la vida en el planeta. constituye la interfaz entre la atmósfera, la litosfera, la biosfera y la hidrosfera, sistemas con los que mantiene un continuo intercambio de materia y energía. se trata de un elemento frágil y no renovable

Introducción Definición de degradación: Métodos de recuperación de suelos contaminados Introducción Definición de degradación: Proceso a través del cual se rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir bienes y servicios. Causas de la degradación: Motivos naturales: Meteorización, sedimentación,etc Actividad directa del ser humano. La degradación del suelo consiste en un proceso que rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir, cuantitativa y cualitativamente, bienes y servicios. Aunque se puede producir por causas naturales (meteorización, sedimentación, etc), la degradación del suelo es la consecuencia directa de su utilización por el hombre. Estos procesos de degradación : biológicos, como la disminución del contenido en materia orgánica incorporada en el suelo físicos, como el deterioro de la estructura del suelo por compactación y aumento de la densidad aparente, disminución de la permeabilidad y de la capacidad de retención de agua o pérdida de suelo por erosión químicos, como la pérdida de elementos nutrientes, acidificación, salinización, sodificación y aumento de la toxicidad Estos últimos son los que se engloban dentro del término contaminación.

Introducción Estos procesos de degradación : Métodos de recuperación de suelos contaminados Introducción Estos procesos de degradación : Biológicos: disminución del contenido en materia orgánica incorporada en el suelo. Físicos: el deterioro de la estructura del suelo por compactación y aumento de la densidad aparente, disminución permeabilidad y capacidad de retención de agua,pérdida de suelo por erosión, etc. Químicos: la pérdida de elementos nutrientes, acidificación, salinización, sodificación y aumento de la toxicidad. Estos últimos son los que se engloban dentro del término contaminación. La degradación del suelo consiste en un proceso que rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir, cuantitativa y cualitativamente, bienes y servicios. Aunque se puede producir por causas naturales (meteorización, sedimentación, etc), la degradación del suelo es la consecuencia directa de su utilización por el hombre. Estos procesos de degradación : biológicos, como la disminución del contenido en materia orgánica incorporada en el suelo físicos, como el deterioro de la estructura del suelo por compactación y aumento de la densidad aparente, disminución de la permeabilidad y de la capacidad de retención de agua o pérdida de suelo por erosión químicos, como la pérdida de elementos nutrientes, acidificación, salinización, sodificación y aumento de la toxicidad Estos últimos son los que se engloban dentro del término contaminación.

Contaminación de los suelos Métodos de recuperación de suelos contaminados Contaminación de los suelos Definición de contaminación de suelos: Proceso de degradación química Pérdida parcial o total productividad del suelo Acumulación sustancias tóxicas Tipos de contaminación según las zonas afectadas: Contaminación local. Contaminación difusa. La contaminación del suelo consiste en un proceso de degradacion química que produce la pérdida parcial o total de la productividad del suelo por acumulación de sustancias tóxicas en unas concentraciones que superan el poder de amortiguación natural del suelo y que modifican negativamente sus propiedades. El suelo ejerce una labor protectora a través de su poder de amortiguación, pero este poder no es ilimitado y cuando se rebasa, podemos llegar incluso a la inversión de este proceso convirtiéndose en una fuente de contaminación .

Contaminación de los suelos Métodos de recuperación de suelos contaminados Contaminación de los suelos Contaminación local: Zonas que rodean a la fuente contaminante. Relación directa con el origen de la contaminación. Suele afectar a zonas de alta densidad urbana y con larga tradición de industrias pesadas. Contaminación difusa: Transporte de sustancias contaminantes. Zonas alejadas del origen de la contaminación. Pueden ser metales pesados, sustancias acidificantes, sobrecarga de nutrientes (eutrofización), etc.

Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados Tipos de contaminación. Contaminación por metales pesados: -Densidad igual o superior a 5 g/cm3 en su forma elemental -Su presencia en la corteza terrestre es inferior al 0.1% y casi siempre menor del 0.01% . Tipos: Oligoelementos: (ciclo vital de los seres vivos) Metales pesados sin función biológica conocida. Origen: Fuentes naturales(roca madre y los minerales metálicos). Fuentes antrópicas.

Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados Tipos de contaminación. Fuentes antrópicas de metales pesados: Minería y fundición metalífera. Materiales agrícolas y hortícolas. Deposición atmosférica. Combustión de fuel fósil. Industrias metalúrgicas. Industria microelectrónica. Industrias químicas. Eliminación de residuos. Actividades deportivas, guerras y entrenamientos militares.

Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados Tipos de contaminación. Lluvia ácida. Se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y dióxidos de azufre. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Efectos de la lluvia ácida: Acidificación de las aguas Efecto corrosivo en construcciones e infraestructuras.

Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados Tipos de contaminación. Salinización: Proceso de acumulación en el suelo de las sales disueltas en el agua, sales más solubles que el yeso (2,6 g/L en agua pura a 25°C). Malas condiciones de drenaje y lavado. Cuando la evapotranspiración es mayor que la precipitación. Consecuencias: Incremento en la conductividad eléctrica de la solución del suelo (Modifica propiedades físicas y químicas del suelo) dificultando el crecimiento y la productividad vegetal. Distinción entre suelos salinos( Ca y Mg) y suelos alcalinos(cation predominante Na)

Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados Tipos de contaminación. Fitosanitarios: Plaguicidas: Son sustancias o compuestos químicos que sirven para combatir los parásitos de los cultivos, del ganado, de los animales domésticos, del hombre y su ambiente. Herbicidas: Son sustancias que evitan el desarrollo de determinadas plantas no deseables. Fertilizantes: Productos químicos que aportan nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas.

Tipos de contaminación. Métodos de recuperación de suelos contaminados Tipos de contaminación. Contaminantes orgánicos. La producción y el uso masivos de compuestos orgánicos los hace estar entre los contaminantes más frecuentes en suelos y aguas. Algún ejemplo de este tipo de contaminantes: Hidrocarburos monoaromáticos Hidrocarburos policíclicos aromáticos Hidrocarburos alifáticos Fenoles Alcoholes Éteres Disolventes clorados

Métodos de recuperación de suelos contaminados Procedimientos que tienen como finalidad obtener una recuperación total o parcial de las funciones del suelo. ¿Qué se busca? Aislar o destruir las sustancias contaminantes alterando su estructura mediante procesos generalmente químicos, térmicos o biológicos. Tipo de suelo Eficacia tratamiento Viabilidad económica Tiempo tratamiento Factores

Métodos de recuperación de suelos contaminados Clasificación De acuerdo con la ubicación del suelo durante el tratamiento: In situ - técnicas aplicadas sobre el suelo contaminado en su posición de origen. Ex Situ - técnicas aplicadas con posterioridad a la excavación del terreno. On site - Se llevan a cabo sobre el propio terreno Off site - Se llevan a cabo en otro lugar :

Métodos de recuperación de suelos contaminados Clasificación objetivos a alcanzar a la hora de recuperar un suelo contaminado: Técnicas de descontaminación - Disminuir la concentración de los contaminantes en el suelo. Técnicas de contención – Aíslan el contaminante en el suelo sin actuar sobre él, generalmente con Barreras físicas. Técnicas de confinamiento - Reducen la movilidad de los contaminantes para evitar su migración actuando sobre sus condiciones físico-químicas. :

Métodos de recuperación de suelos contaminados Descontaminación Tratamientos físico-químicos - Eliminación de los contaminantes en el suelo mediante la utilización de agentes químicos. Destacan: Extracción- Técnica in situ que busca separar contaminantes del suelo para posterior tratamiento depurador. Se usa en suelos permeables en que las sustancias contaminantes tengan suficiente movilidad y no estén altamente adsorbidas en el suelo. Existen diversos tipos: De aire, de agua, de fase libre, de fase densa, con disolventes , con ácidos.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Descontaminación Lavado- tratamiento ex situ en el que el suelo es separado físicamente y seguidamente lavado con extractantes químicos que permitan desorber y solubilizar los contaminantes. Después del tratamiento químico, el suelo se vuelve a lavar con agua para eliminar los contaminantes y agentes extractantes residuales y se devuelve a su lugar de origen.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Descontaminación Tratamientos biológicos – Degradación de contaminantes a través de la actividad biológica. Utilización de bacterias, hongos y plantas para metabolizar contaminantes orgánicos . Regular no sólo factores biológicos, sino también factores ambientales como el tipo de suelo, la temperatura y el pH.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Descontaminación Entre los más importantes se encuentran: Biodegradación asistida –Los microorganismos metabolizan aquellos contaminantes orgánicos, convirtiéndolos en productos inocuos. Fitorrecuperación- Técnica emergente que utiliza ciertas especies vegetales para sobrevivir en ambientes contaminados con metales pesados y sustancias orgánicas.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Descontaminación Tratamientos térmicos Incineración- tratamiento ex situ, los contaminantes son destruidos calentando el suelo alrededor de los 1000ºC, oxidando y volatilizando los compuestos orgánicos contaminantes. Reutilización del suelo muy limitada debido a destrucción de su estructura. Desorción térmica- temperaturas inferiores, la elección se realiza para volatilizar contaminantes orgánicos pero sin oxidarlos. En caso de la desorción de baja temperatura, el suelo retiene propiedades físicas, permitiendo soportar futura actividad biológica.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Contención Barreras - La utilización de barreras es la técnica más extendida. Empleo in situ para reducir los movimientos laterales de los contaminantes. Excavación en el suelo de zanjas profundas posteriormente rellenadas de material aislante como mezclas de cemento y bentonita u hormigón

Métodos de recuperación de suelos contaminados Confinamiento Importante: Presentan limitaciones para tratar sustancias orgánicas . Generalmente no destruyen las sustancias contaminantes, sino que impiden su liberación. Principales técnicas: Inyección de solidificantes- Inyección de agentes estabilizantes in situ encapsulando contaminantes en una matriz impermeable al agua. Apropiado para suelos contaminados con sustancias inorgánicas.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Confinamiento Vitrificación- Técnica basada en calentamiento conseguiendo su fusión mediante corriente eléctrica. La corriente se introduce mediante dos electrodos, provocando la fundición del suelo entre ambos. Reducción de movilidad de los contaminantes inorgánicos y la destrucción de los contaminantes orgánicos.

Métodos de recuperación de suelos contaminados Conclusiones Necesidades de regenerar suelos en aumento últimas décadas Aparición de técnicas innovadora Técnicas más eficientes Desplazamiento progresivo de las técnicas ex situ por in situ menos destructivas con el medio

Métodos de Recuperación de suelos contaminados Sergio Costa Lamela