REMEDIACION DE SUELO CONTAMINADO CON CIANURO
La cont contam amin inac ació ión n del del suel suelo o cons consis iste te en una una degr degrad adac ació ión n quím químic ica a que que prov provoc oca a la pér pérdida dida parcial o total de la productividad del suelo como consec consecuen uencia cia de la acumul acumulaci ación ón de sustan sustancia ciass tóxicas
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Técnica Técnica de recuperación de suelo contaminado.Su aplicación depende de las características del suelo y del contaminante, de la efcacia esperada con cada tratamiento, de su viabilidad económica y del tiempo estimado para su desarrollo. Segn la !orma en la que se apliquen las técnicas de recuperación de suelos se "abla de tratamientos in situ y tratamientos ex situ. T#$%&$'S (# )#*#(&' )#*#(&'$&+% $&+% Técnicas Técnicas de contención, Técnicas Técnicas de confnamiento Técnicas Técnicas de descontaminación descontaminación • • •
TRAT TRATAMIENTO DEL SUELO SU ELO CONTAMINADO CON CIANURO L&*&T#S *'&*+S #)*&S&/L#S.- #l nivel m0ximo de cianuro permitido en el agua potable es 12.3 ppm4. 152 ppm4 en el aire del traba6o. L'7'(+.- #l lavado de suelos es un tratamiento generalmente ex situ en el que el suelo excavado es previa eviame men nte se sep parad arado o !ís !ísicam icamen ente te por por tami8ado, densidad o gravedad para eliminar las part partíc ícul ulas as de grav grava a m0 m0ss grue gruesa sas, s, con con poca poca capa capaci cida dad d de adso adsorc rció ión, n, de la !rac !racci ción ón fna fna y seguidamente lavado con extractantes químicos que que perm permit itan an solu solubi bili li8a 8arr los los cont contam amin inan ante tes. s. (esp (espué uéss del del trat tratam amie ient nto o quím químic ico, o, el suel suelo o se vuel vuelve ve a lava lavarr con con agua gua para ara elimi limin nar los los contaminantes y agentes extractantes residuales y se devuelve a su lugar de origen. La efcacia de esta técnica depende del grado de adsorción del cont contam amin inan ante te,, cont contrrolad olado o por por una una seri serie e de propiedades del suelo como el p9, la textura, la capacidad de intercambio catiónico, la mineralogía o el contenido en materia org0nica y otros !actores como el tiempo que "ace que el suelo est0 contaminado o la presencia de otros elementos tóxicos. #l lavado de suelos se utili8a !undamentalmente para suelos contaminados con compuestos org0nicos semivol0tiles, "idrocarburos derivados del petróleo y substancias inorg0nicas como cianuros y metales pesados, y es menos efca8 para tratar compuestos org0nicos vol0tiles y pesticidas.
una geometría que crea turbulencias en el contenido. :tili8a los principales residuos generados por los planteles avícolas, avícolas, ganado porcino y vacuno. Tratamiento Tratamiento de residuos sólidos urbanos 1)S:4. La recup ecuper erac ació ión n de biog biog0s 0s desd desde e esta esta materia org0nica se reali8a por intermedio de distin distintos tos proc proceso esoss fsicoq fsicoquím uímico icoss que que optimi8an la generación de metano.
FITORREMEDIACION FITORREMEDIACION EN MINERÍA
Se basa principalmente en las interacciones entre las plantas, el suelo y los microorganismos. microorganismos.
¿Cómo funciona? Las plantas van a absorber el contaminante para meta me tabo boli li8a 8arl rlo o o alma almace cena narl rlo, o, reduc educie iend ndo o o evitando la liberación de contaminantes en otras 8onas del medio. $on muc"a !recuencia, los compuestos org0nicos pueden ser degradados y metaboli8ados para el crecimiento de la planta. #n cas caso de los los com compues puesto toss ino inorg0nic 0nicos os,, nicam nicament ente e pueden pueden ser adsorb adsorbido idoss ya que no son biodegradables. La ftoe ftoext xtra racc cció ión n invo involu lucr cra a el uso uso de plan planta tass acumuladoras de metales, denominadas metalo metalofta ftass o "ipera "iperacum cumula ulador doras, as, capace capacess de acum acumul ular ar cant cantid idad ades es excesi cesiva vass de me meta tale less pesados en su !olla6e 1; 5< peso seco de la planta, o 522 veces m0s que una planta normal4. #sta #stass plan planta tass son son semb sembra rada dass en los los suel suelos os cont contam amin inad ados os o relav elaves es y se cult cultiv ivan an usan usando do pr0cticas agrícolas establecidas. Las raíces de las plan planta tass abso absorb rben en los los me meta tale less pesa pesado doss y los los tra transp nsporta ortan n a las las "o6a "o6ass y tall tallo os donde nde son son acumulados.
¿Qu !uc"#" con $a! %$an&a!? (esp (espué uéss de un crec crecim imie ient nto o sufc sufcie ient nte e y una una acumulación del metal, las plantas son cortadas y secadas y luego ego incineradas reduciendo dram0ticamente el volumen del material, el que es posteriormente confnado en lugares seguros. #n algunos casos, los metales valiosos pueden ser extraídos de las ceni8as y sirven como una !uente de ingresos compensando los gastos de la remediación. #l tiempo requerido para la ftoextracción va a depender de #l tipo y extensión de la contaminación, #l tiempo de la duración del cultivo La efciencia de la remoción del metal por las plantas. vegetal 7etiver 1$"rysopogon E'EM(LO)8i8anioides4, en la técnica de ftorremediación de suelos contaminados por $u • •
BIO-GAS •
Se trata de un tipo de (igestor 'naerobio con con un sist sistem ema a de agit agitac ació ión n sin sin part partes es móvi móvile less en el inte interi rior or.. La agit agitac ació ión n se prod produc uce e apr aprovec" ovec"an ando do la crea creaci ción ón de biog0s, el e!ecto de vasos comunicantes y
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*ENTA'AS Tecnología Tecnología sostenible •
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'plicable in situ /a6o consumo energético 'plicable a grandes extensiones de terreno *onitori8ación de plantas 'delanta los procesos de reinstalación de comunidades vegetables La venta6a m0s notable de la ftorremediación radica en su ba6o coste.
INCON*ENIENTES Tecnología en desarrollo roceso lento Toxicidad del medio %o universal )iesgos para animales • • • • •
REMEDIACI+N DE ECOSISTEMAS CONTAMINADOS (OR ,IDROCARBUROS
Las tecnologías de restauración se clasifcan en dos grandes grupos tradicionales e innovadoras L' &%$&%#)'$&=%.- uede ser utili8ada para destruir sustancias org0nicas o "asta para trans!ormar ciertos tipos de sustancias inorg0nicas ba6o condiciones controladas. Los productos generados por la &ncineración son gases y sólidos inertes> el proceso de combustión puede necesitar o no suministros de combustibles extra?os como es el gas natural. #ste proceso reduce considerablemente el volumen del contaminante, adem0s, trans!orma los metales pesados en sus óxidos que son menos tóxicos. #sta técnica también "a sido utili8ada con éxito para la eliminación de compuestos org0nicos procedentes de la !ormulación de plaguicidas. *@T+(+ (# *#A$L'), #%T#))') B $:/)&). $onsiste en la estabili8ación y dilución de los sólidos, mediante me8clado intensivo con subsuelo. #l residuo debe ser me8clado al menos segn la relación 55 y m0ximo C5, base volumen y cubierto en el lugar donde se realice la operación con suelo limpio, de composición arcillosa y de igual topogra!ía. #l nivel del manto !re0tico debe estar a mayor de 5 metro de la base donde se dispondr0 el residual. Los criterios que deben cumplirse para aplicar esta técnica de disposición son p9 D.E a F.E $ontenido de Grasas y aceites H 2.5< $loruros H 3222 mgIJg. • • •
L' S+L&(&K&$'$&=% + K&'$&=% M:N*&$'.- #s otra técnica tradicional de disposición de desec"os sólidos en el cual siguiendo un proceso de neutrali8ación, desintoxicación u otro proceso !ísico - químico se logra reducir el volumen del desec"o. *ediante este proceso se obtiene un
sólido apropiado para ser depositado en rellenos de tierra, elimin0ndose el riesgo de la contaminación por infltraciones del contaminante. T@$%&$'S &%%+7'(+)'S.- #ntre las venta6as que se pueden mencionar con respecto al uso de las técnicas innovadoras se encuentran las siguientes +!recen soluciones a largo pla8o y efcaces en !unción del costo para los problemas de la limpie8a de desec"os peligrosos. resentan alternativas !rente al uso de vertederos y la incineración. ' menudo son m0s aceptables para el medio ambiente que algunas técnicas de tratamiento "abituales. •
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#T)'$$&=% (# 7'+)#S (#L S:#L+.- $onsiste en separar los contaminantes mediante la acción de un Ouido, a veces aire 1arrastre4 y en otras ocasiones se usa agua 1lavado4. :na ve8 arrastrado el contaminante, se depura el eOuente con técnicas apropiadas. #s un procedimiento muy sencillo, aplicable a suelos permeables y cuando las sustancias contaminantes tienen sufciente movilidad> no son métodos v0lidos cuando el suelo presenta una alta capacidad de adsorción y son desarrollados específcamente in situ. L' (#S9'L+G#%'$&=% M:N*&$'.- #s un proceso mediante el cual se logra la degradación de los contaminantes del suelo contaminado por reacciones químicas. Krecuentemente se trata de reacciones de oxidación de los compuestos org0nicos> como agente oxidante se emplea el oxígeno y el agua oxigenada. #s un método til para alde"ídos, 0cidos org0nicos, !enoles, cianuros y plaguicidas organoclorados> se utili8a pre!erentemente in situ, inyectando el agente depurador a 8onas pro!undas mediante barrenas "uecas, o a veces, simplemente mediante un laboreo apropiado del terreno. #L #%:'G:# (#L S:#L+ &% S&T: .- #s una técnica de tratamiento innovadora que consiste en inundar suelos contaminados con una solución que lleva los contaminantes "asta un lugar donde pueden extraerse. #l tipo de solución que se necesita para el tratamiento depende de los contaminantes que se "allen en el suelo en un lugar determinado. La solución de en6uague generalmente es uno de los siguientes líquidos agua solamente, agua con aditivos tales como 0cidos, 0cido nítrico o 0cido clor"ídrico para p9 ba6o, bases, "idróxido de sodio para p9 alto, o agentes tenseoactivos #L L'7'(+ (#L S:#L+.- $onsiste en el uso de líquidos, generalmente agua combinada con aditivos químicos, y un procedimiento mec0nico para depurar el suelo. $on este procedimiento se retiran contaminantes peligrosos y se los
concentra, reduciendo su volumen. $on este proceso se obtienen buenos resultados cuando el suelo no contiene muc"o limo o arcilla, en algunos casos resulta necesario combinar el lavado del suelo con otras técnicas de tratamiento. Se utili8a principalmente para tratar una amplia gama de contaminantes como metales, gasolina, !uel oil y plaguicidas. #l uso de esta técnica presenta varias venta6as $rea un sistema cerrado que no es a!ectado por las condiciones externas, permitiendo el control de las condiciones, como p9 y la temperatura, en las cuales se tratan las partículas del suelo. ermite excavar los desec"os peligrosos y tratarlos in situ. +!rece la posibilidad de retirar una gran variedad de contaminantes del suelo. #s efca8 en !unción del costo porque puede usarse como tratamiento preliminar.
T)'T'*%T+ (# 'G:'S )#S&(:'L#S. /&+))#*#(&'$&+%.- usa microorganismos vivos de ba6o nivel, como levaduras, "ongos y bacterias para para eliminar compuestos tóxicos del ambiente. Se basa en la capacidad de los organismos para reali8ar procesos degradativos en presencia de oxígeno, mediante la respiración aeróbica, o en ausencia de él, mediante la respiración anaeróbica.
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L'S *#(&('S K&T+$+))#$T&7'S.- $onsisten en el uso de plantas y 0rboles para limpiar agua y suelo contaminados. $ultivar plantas en un lugar contaminado, y en algunos casos cosec"arlas, como método correctivo es una técnica pasiva estéticamente agradable que aprovec"a la energía solar y se puede usar 6unto con métodos de limpie8a mec0nicos yIo en algunos casos en lugar de los métodos mec0nicos. #stas pueden usarse para limpiar metales, plaguicidas, solventes, explosivos, petróleo crudo, "idrocarburos poliarom0ticos y lixiviados de vertederos. Generalmente, las medidas ftocorrectivas se usan en lugares con ba6a concentración de contaminantes y en suelos, cursos de agua y agua subterr0nea poco pro!undos. L' /&+))#*#(&'$&=%.- Se defne como /iorremediación al proceso de aceleración de la tasa de degradación natural de "idrocarburos por adición de !ertili8antes para provisión de nitrógeno y !ós!oro. #l tratamiento biológico de suelos contaminados involucra el uso de microorganismos yIo vegetales para la degradación de los contaminantes org0nicos. La actividad biológica altera la estructura molecular del contaminante y el grado de alteración determina si se "a producido biotrans!ormación o minerali8ación. La biotrans!ormación es la descomposición de un compuesto org0nico en otro similar no contaminante o menos tóxico, mientras que la minerali8ación es la descomposición a dióxido de carbono, agua, y compuestos celulares. Los procesos biológicos se aplican !recuentemente al tratamiento de suelos contaminados con "idrocarburos. Se pueden aplicar técnicas in-situ 1en el lugar donde se encuentra el suelo contaminado4 o ex-situ 1cuando el suelo se traslada a una instalación para su tratamiento4.
PMué organismos participanQ- Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los m0s usados son los microorganismos 1tanto bacterias, como algas y "ongos4 y las plantas 1en procesos llamados ftorremediación4, pero también se pueden utili8ar otros seres vivos tales como los nem0todos 1vermiremediación4. PMué tipos de contaminantes se pueden eliminar por biorremediaciónQ- Los compuestos org0nicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. or e6emplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el !enol o los polibi!enilos clorados pueden ser utili8ados como !uente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. /acterias de los géneros seudomonas, )alstonia, /urJ"olderia o *ycobacterium pueden eliminar "idrocarburos arom0ticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos 1suelos4 como líquidos 1ríos y mares4. PMué utilidad tienen los microorganismos usados en biorremediaciónQ- Las bacterias responsables de la biorremediación, "a servido y est0 sirviendo para desarrollar "erramientas de interés biotecnológico como por e6emplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería 1extracción de metales de interés usando bacterias4, de bioproducción de sustancias de interés tales como biopl0sticos o biopolímeros, energía 1electricidad4, sustancias de interés !armacológico, o en8imas que reali8an procesos químicos de una !orma m0s efciente y m0s respetuosa con el medio ambiente que la industria química. #stas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas para desarrollar bíosensores, sistemas de detección de sustancias m0s efcientes y r0pidos que los típicos an0lisis químicos. Todas estas aplicaciones sólo se "an podido obtener después de un pro!undo conocimiento de la biología molecular que subyace en los procesos de biorremediación. /iorremediación de aguas residuales.Las aguas residuales derivadas de la actividad industrial y el uso doméstico no pueden ser vertidas a los cursos de aguas corrientes, sino que deben ser tratadas.
:na de las soluciones es la biorremediación, que sigue dos tratamientos o depuraciones 7enta6as de la depuración 5. $orto tiempo de tratamiento. 3. Tratamiento in-situ. C. (esintoxicación completa. R. Kin de una responsabilidad a largo pla8o E. ermite una revegetación natural. D. %utrientes, subproductos y productos fnales naturales y no tóxicos
REMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOS CON (LOMO ELECTRORREMEDIACI+N)- es una tecnología innovadora que puede utili8arse para la remediación in situ de suelos contaminados con metales o compuestos org0nicos polares> es una técnica aplicable principalmente a suelos de ba6a permeabilidad. #l tratamiento electroquímico de suelos contaminados 1electrorremediación4 involucra la aplicación de ba6a corriente directa132-C2v4 o ba6o gradiente de potencial a un par de electrodos, positivo 10nodo4 y negativo 1c0todo4 que son insertados dentro del suelo. (e manera tradicional, se sabe que la aplicación de un gradiente de potencial da como resultado el transporte de iones 1electromigración4, el transporte del agua de solvatación de dic"os cationes 1electroósmosis4, adem0s del arrastre mec0nico de coloides y bacterias 1electro!oresis4. *ENTA'AS La remediación electrocinética se puede aplicar a suelos y residuos contaminados con metales pesados 1b, $u, An, 9g, $r,...4, aniones inorg0nicos 1$l-, %+C-, $%-4 y cualquier otra sustancia de naturale8a iónica o ioni8able. 'dem0s, el transporte por electro-ósmosis permitir0 eliminar del suelo otro tipo de sustancias no iónicas, por e6emplo, contaminantes org0nicos como !enantreno, p"enol, "idrocarburos, etc. #sta técnica se "a mostrado especialmente efca8 en suelos de ba6a permeabilidad donde otras técnicas no son aplicables. %o necesita suelos porosos. Sensibles a concentraciones muy ba6as 1pocos mgIJg4 #s el método m0s económico de los métodos fsicoquímicos. 1532ImC4 *étodo con me6ores resultados para el lomo.
DES*ANTA'AS ba6a (i!ícil aplicación en suelos con "umedad 1H52<4 con electrodos met0licos $orrosión 1Titanio4
7ariación del 9 del suelo 12.3-2.D4 Técnica poco experimentada Los resultados dependen del estudio de cada suelo en particular, previo an0lisis.
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES) BIORREMEDIACION) La ¿Qu "! $a io.."m"#iación?biorremediación usa microorganismos vivos de ba6o nivel, como levaduras, "ongos y bacterias para para eliminar compuestos tóxicos del ambiente. Se basa en la capacidad de los organismos para reali8ar procesos degradativos en presencia de oxígeno, mediante la respiración aeróbica, o en ausencia de él, mediante la respiración anaeróbica.
¿Qu o./ani!mo! %a.&ici%an?- Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los m0s usados son los microorganismos 1tanto bacterias, como algas y "ongos4 y las plantas 1en procesos llamados ftorremediación4, pero también se pueden utili8ar otros seres vivos tales como los nem0todos 1vermiremediación4. ¿Qu &i%o! #" con&aminan&"! !" %u"#"n Los "$imina. %o. io.."m"#iación?compuestos org0nicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. or e6emplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el !enol o los polibi!enilos clorados pueden ser utili8ados como !uente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. /acterias de los géneros seudomonas, )alstonia, /urJ"olderia o *ycobacterium pueden eliminar "idrocarburos arom0ticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos 1suelos4 como líquidos 1ríos y mares4.
Qu u&i$i#a# &i"n"n $o! mic.oo./ani!mo! u!a#o! "n io.."m"#iación?- Las bacterias responsables de la biorremediación, "a servido y est0 sirviendo para desarrollar "erramientas de interés biotecnológico como por e6emplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería 1extracción de metales de interés usando bacterias4, de bioproducción de sustancias de interés tales como biopl0sticos o biopolímeros, energía 1electricidad4, sustancias de interés !armacológico, o en8imas que reali8an procesos químicos de una !orma m0s efciente y m0s respetuosa con el medio ambiente que la industria química. #stas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas para desarrollar bíosensores, sistemas de detección de sustancias m0s efcientes y r0pidas que los típicos an0lisis químicos. Todas estas aplicaciones sólo se "an
podido obtener después de un pro!undo conocimiento de la biología molecular que subyace en los procesos de biorremediación.
Bio.."m"#iación #" a/ua! ."!i#ua$"!)- #l esquema es el siguiente re tratado.- criba, desengrasado y desenarenado (epuración primaria.- decantador (epuración secundaria.tratamiento biológico, decantador, agua depurada •
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*"n&a0a! #" $a #"%u.ación1 5. $orto tiempo de tratamiento. 3. Tratamiento in-situ. C. (esintoxicación completa. R. Kin de una responsabilidad a largo pla8o. E. ermite una revegetación natural. D. %utrientes, subproductos y productos fnales naturales y no tóxicos CONCLUSIONES es m0s r0pida, La depuración biológica m0s barata, y m0s e!ectiva que otros métodos. La biorremediación puede acontecer sin intervención "umana, a través de procesos naturales. La biorremediación ya se aplica con éxito en varios proyectos y tanto centros de investigación como empresas alaban su capacidad regeneradora.
EST2NDARES DE CALIDAD AMBIENTAL 3ECA4
Son indicadores de calidad ambiental, miden la concentración de elementos, sustancias, par0metros !ísicos, químicos y biológicos, presentes en el aire, agua o suelo, pero que no representan riesgo signifcativo para la salud de las personas ni al ambiente. 5.- #st0ndares de $alidad 'mbiental para el 'gua.- Se aprueba segn (ecreto Supremo % 223-322F-*&%'*. Kinalidad.- #stablecer el nivel de concentración o el grado de elementos, sustancias o par0metros !ísicos, químicos y biológicos presentes en el agua, en su condición de cuerpo receptor y componente b0sico de los ecosistemas acu0ticos, que no representa riesgo signifcativo para la salud de las personas ni para el ambiente. 3.- #st0ndares de $alidad 'mbiental para el Suelo.- Se aprueban segn (#$)#T+ S:)#*+ % 223-325C-*&%'* 'rtículo F.- lanes de (escontaminación de Suelos 1(S4 $uando se determine la existencia de un sitio contaminado derivado de las actividades extractivas, productivas o de servicios, el titular debe presentar el lan de
(escontaminación de Suelos 1(S4, el cual es aprobado por la autoridad competente. C.- lan de (escontaminación de Suelos &nstrumento de gestión ambiental que tiene por fnalidad remediar los impactos ambientales originados por una o varias actividades pasadas o presentes en los suelos. Los tipos de acciones de remediación que se podr0n aplicar, sola o en combinaciones, son acciones de remediación para la eliminación de los contaminantes del sitio, acciones para evitar la dispersión de los contaminantes, acciones para el control del uso del suelo, y acciones para monitoreo del sitio contaminado. R.- #st0ndares de $alidad 'mbiental para el )uido.- Se aprueba segn (#$)#T+ S:)#*+ %U 2FE-322C-$* Kinalidad #stablecer los est0ndares nacionales de calidad ambiental para ruido y los lineamientos para no excederlos, con el ob6etivo de proteger la salud, me6orar la calidad de vida de la población y promover el desarrollo sostenible 'rtículo E.- (e las 8onas de aplicación de los #st0ndares %acionales de $alidad 'mbiental para )uido ara e!ectos de la presente norma, se especifcan las siguientes 8onas de aplicación Aona )esidencial, Aona $omercial, Aona &ndustrial, Aona *ixta y Aona de rotección #special. E.- #st0ndares de $alidad 'mbiental para el 'ire.Segn (#$)#T+ S:)#*+ %U 22C-322F-*&%'* se aprueba los #st0ndares de $alidad 'mbiental para 'ire.
CONCE(TOS GENERALES DE REMEDIACION (ARA SUELOS CONTAMINADOS
('T+S )#M:#)&(+S ')' L' )#*#(&'$&=% (# S:#L+S $+%T'*&%'(+S.- dependen de cuatro consideraciones #l tipo de contaminante y sus características !ísicas y químicas determinan si un sitio requiere ser remediado y la manera en la que el contaminante debe tratarse. La locali8ación y las características del sitio, así como el uso de suelo 1industrial, residencial o agrícola4 Las características naturales de los suelos, sedimentos y cuerpos de agua, a menudo determinan las particularidades de los sistemas de tratamiento Las capacidades de las tecnologías de remediación pueden variar ampliamente en !unción de las condiciones específcas del sitio. Las tecnologías de remediación pueden actuar conteniendo la contaminación, separando el contaminante del suelo o destruyendo el contaminante K'$T+)#S M:# &%$&(#% #% L' #K&$%$&' (# :%' T#$%+L+GN' (# )#*#(&'$&=%.-
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rocesos químicos 1reacciones de "idrólisis, oxidación, reducción, !otólisis4 rocesos !ísicos o de transporte 1sorción, advección, dispersión, di!usión, volatili8ación y solubili8ación4 rocesos biológicos 1biodegradación, biotrans!ormación y toxicidad4
$')'$T#)&A'$&=% (#L $+%T'*&%'%T#.- Los compuestos químicos pueden clasifcarse en org0nicos e inorg0nicos. Los primeros, se componen b0sicamente de 0tomos de carbono, y pueden ser de origen antropogénico o natural. Los compuestos inorg0nicos en cambio, generalmente no contienen 0tomos de carbono e incluyen a los metales, es esencial contar con in!ormación acerca del tipo de contaminante 1org0nico o inorg0nico4, su concentración y toxicidad, su distribución a través del sitio y el medio en el que se encuentra 1agua o partículas de suelo4, entre otras. $')'$T#)NST&$'S K&S&$+M:N*&$'S &*+)T'%T#S ' (#T#)*&%') #% :% $+%T'*&%'%T# Estructura del contaminante su estructura química determina su polaridad, solubilidad, volatilidad y capacidad para reaccionar con otras sustancias. Concentración La concentración de un compuesto en un suelo es un !actor de gran importancia para defnir que tecnología se utili8ara Toxicidad #l !actor clave para decidir la remediación de un sitio contaminado, es la toxicidad para los seres vivos.
$L'S&K&$'$&=% (# T#$%+L+GN'S (# )#*#(&'$&=%.- con base en los siguientes principios #strategia de remediación Lugar en que se reali8a el proceso de remediación Tipo de tratamiento. Estrategia de remediación. Son tres estrategias b0sicas que pueden usarse separadas o en con6unto, para remediar la mayoría de los sitios contaminados (estrucción o modifcación de los contaminantes. #ste tipo de tecnologías busca alterar la estructura química del contaminante. #xtracción o separación. Los contaminantes se extraen yIo separan del medio contaminado, aprovec"ando sus propiedades !ísicas o químicas 1volatili8ación, solubilidad, carga eléctrica4. 'islamiento o inmovili8ación del contaminante. Los contaminantes son estabili8ados, solidifcados o contenidos con el uso de métodos !ísicos o químicos. • •
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K:#%T#S (# $+%T'*&%'$&=% &%(:ST)&' *&%#)'.- *inería in!ormal 'G)+M:N*&$+S.- Los plaguicidas son el nombre genérico que recibe cualquier sustancia o me8cla de sustancias que se utili8a para controlar plagas que atacan los cultivos o insectos que son vectores de en!ermedades. #ST'$&+%#S (# S#)7&$&+.- :no de los riesgos ambientales que involucra el mane6o de estas estaciones, son los derrames o !ugas de combustibles, que provocan la contaminación de los sitios en donde se encuentran los tanques de almacenamiento (&S+S&$&=% (# )#S&(:+S #L&G)+S+S.!recuentemente se presenta la disposición clandestina de éstos en diversos sitios 1tiraderos municipales, terrenos baldíos, patios de empresas, drena6es4 T#$%+L+GN'S (# )#*#(&'$&=%.- operaciones unitarias que altera la composición de una sustancia peligrosa o contaminante a través de acciones químicas, !ísicas o biológicas de manera que redu8can la toxicidad, movilidad o volumen del material contaminado
Lugar de realización del proceso de remediación.
#n general, se distinguen dos tipos de tecnología &n situ. Son las aplicaciones en las que el suelo contaminado es tratado, o bien, los contaminantes son removidos del suelo contaminado, sin necesidad de excavar el sitio. #s decir, se reali8an en el mismo sito en donde se encuentra la contaminación. #x situ. La reali8ación de este tipo de tecnologías, requiere de excavación, dragado o cualquier otro proceso para remover el suelo contaminado antes de su tratamiento que puede reali8arse en el mismo sitio 1on site4 o !uera de él 1o site4. Tipo de tratamiento. #sta clasifcación se basa en el principio de la tecnología de remediación y se divide en tres tipos de tratamiento Tratamientos biológicos 1biorremediación4. :tili8an las actividades metabólicas de ciertos organismos 1plantas, "ongos, bacterias4 para degradar 1destrucción4, trans!ormar o remover los contaminantes a productos metabólicos inocuos. Tratamientos fsicoquímicos. #ste tipo de tratamientos, utili8a las propiedades !ísicas yIo químicas de los contaminantes o del medio contaminado para destruir, separar o contener la contaminación. Tratamientos térmicos. :tili8an calor para incrementar la volatili8ación 1separación4, quemar, descomponer o !undir 1inmovili8ación4 los contaminantes en un suelo. •
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Tecnologías tradicionales.- Son tecnologías utilizadas comúnmente a gran escala cu!a efecti"idad #a sido pro$ada. La información disponi$le acerca de costos ! e%ciencia es de
que se conoce tratamientoW.
fácil acceso. Entre las tres tecnologías tradicionales usadas con ma!or frecuencia se encuentran& la incineración in situ ! ex situ la solidi%cación'esta$ilización la extracción de "apores ! la desorción t(rmica. Tecnologías inno"adoras.Son tecnologías propuestas más recientemente )ue pueden encontrarse en diferentes etapas de desarrollo *in"estigación escala piloto o gran escala+. Su limitado número de aplicaciones genera la falta de datos acerca de sus costos ! e%ciencias. En general una tecnología de tratamiento se considera no"edosa si su aplicación a gran escala #a sido limitada.
S#L#$$&=% (# :%' )#*#(&'$&=%.- (epende criterios
T#$%+L+GN' (# de los siguientes
$aracterísticas ambientales, geogr0fcas, demogr0fcas, "idrológicas y ecológicas del sitio. Tipo de contaminante 1org0nico o inorg0nico4, concentración y características fsicoquímicas. ropiedades fsicoquímicas y tipo de suelo a tratar. $osto de las posibles tecnologías a aplicar. #n cuanto a costos, como se "a mencionado, las tecnologías térmicas son las m0s costosas del mercado, mientras que dentro de las m0s económicas se encuentran las tecnologías de biorremediación aplicadas in situ. Se muestran los costos promedio para los di!erentes tipos de tecnologías de remediación. •
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$+%$L:S&+%#S.'ntes de considerar el uso de una tecnología de remediación, es indispensable contar con in!ormación del sitio y llevar a cabo su caracteri8ación, así como la del contaminante a tratar. osteriormente, la tecnología puede elegirse con base en sus costos y a la disponibilidad de materiales y equipo para reali8ar el tratamiento. $on las tecnologías térmicas es posible disminuir signifcativamente los tiempos de limpie8a, aunque generalmente es necesario excavar el sitio contaminado y es el grupo de tratamientos m0s costoso. #n términos generales, las tecnologías de remediación fsicoquímicas pueden usarse para tratar sitios con características geológicas di!íciles, sus costos no son demasiado elevados y los tiempos de limpie8a son de corto a mediano pla8o. $omo regla general, cuando un sitio se encuentra contaminado con m0s de un tipo de contaminantes, puede ser necesario emplear una combinación de varias tecnologías de remediación, en lo •
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como
Vtren
de
BIOLI5I*IACI+N
#s el con6unto de reacciones químicas que tienen como resultado la disolución de minerales por parte de bacterias, las cuales disuelven las rocas o minerales, los solubili8a para obtener la energía que necesitan a expensas de sustancias inorg0nicas, liberando de paso cobre u otros minerales en mayor cantidad que con métodos convencionales. La biolixiviación "a sido ob6eto de muc"as investigaciones y analogías respecto a la lixiviación química, tanto en su coste como en e!ectividad y producción y se puede afrmar que lo seguir0 siendo en pro de su per!eccionamiento. P$ómo se reali8a el procesoQ- Se produce por la cat0lisis que los organismos e6ercen durante la disolución de algunas menas por di!erentes mecanismos, de modo que el microorganismo se sirve del mineral como combustible, lo utili8a para sobrevivir y libera metales sin requerir una aplicación externa de energía Kactores que a!ectan el proceso Temperatura +xigeno Kuente de energía 9 %utrientes Tama?o de partícula resencia de in"ibidores Lu8 BIOLI5I*IACION EN (ILAS1 Se utili8a para menas de ley ba6a-media. La inversión es media. Las pilas deben ser regadas con una solución de 0cido sul!rico, la que circula por ca?erías distribuidas "omogéneamente. • • • • • • • •
P$u0l es el ob6etivoQ .- La lixiviación es un proceso "idrometalrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de 0cido sul!rico y agua. Los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones 0cidas. P$ómo se reali8a el procesoQ
a4 C6anca#o1 el material extraído de la mina 1generalmente a ra6o abierto4, que contiene minerales oxidados de cobre, es !ragmentado mediante c"ancado primario y secundario 1eventualmente terciario4, con el ob6eto de obtener un material minerali8ado de un tama?o m0ximo de 5,E a X pulgadas. #ste tama?o es sufciente para de6ar expuestos los minerales oxidados de cobre a la infltración de la solución 0cida.
4 Fo.mación #" $a %i$a1 el material c"ancado es llevado mediante correas transportadoras "acia el lugar donde se !ormar0 la pila. #n este trayecto el material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua y 0cido sul!rico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar ya en el camino el proceso de sul!atación del cobre contenido en los minerales oxidados. #n su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor gigantesco, que lo va depositando ordenadamente !ormando un terraplén continuo de D a F m de altura la pila de lixiviación. Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo y aspersores que van cubriendo toda el 0rea expuesta. /a6o las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes 1tuberías ranuradas4 que permiten recoger las soluciones que se infltran a través del material. c4 Si!&"ma #" .i"/o1 a través del sistema de riego por goteo y de los aspersores, se vierte lentamente una solución 0cida de agua con 0cido sul!rico en la superfcie de las pilas. #sta solución se infltra en la pila "asta su base, actuando r0pidamente. La solución disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, !ormando una solución de sul!ato de cobre, la que es recogida por el sistema de drena6e, y llevada !uera del sector de las pilas en canaletas impermeabili8adas. #l riego de las pilas, es decir, la lixiviación se mantiene por RE a D2 días, después de lo cual se supone que se "a agotado casi completamente la cantidad de cobre lixiviable. #l material restante o ripio es transportado mediante correas a botaderos donde se podría reiniciar un segundo proceso de lixiviación para extraer el resto de cobre. PMué se obtiene del proceso de lixiviaciónQ .- (e la lixiviación se obtienen soluciones de sul!ato de cobre 1$:S+R4 con concentraciones de "asta Y gramos por litro 1gpl4 denominadas LS que son llevadas a diversos estanques donde se limpian elimin0ndose las partículas sólidas que pudieran "aber sido arrastradas. #stas soluciones de sul!ato de cobre limpias son llevadas a planta de extracción por solvente.
BIOLI5I*IACION EN BOTADEROS7IN SITU1 Se utili8a para menas de ley ba6a. La inversión es mínima 7enta6as La disminución de la contaminación provocada por los desec"os de la lixiviación en los di!erentes procesos mineros, como por e6emplo la reducción de lixiviados del proceso de extracción de oro por medio de cianuro. (isminución en el uso de los diversos compuestos químicos que reali8an la comn lixiviación. •
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)equiere poca inversión de capital, ya que las bacterias pueden ser aisladas a partir de aguas 0cidas de minas.
(esventa6as ' ba6as temperaturas la acción de las bacterias disminuye y con ello la recuperación de cobre. Sería necesario invertir en un sistema que pueda aumentar la T en la matri8 de mineral, para garanti8ar recuperaciones mayores del metal requerido. •
METALES (ESADOS 3MERCURIO4
#l mercurio. '8ogue, es un metal con masa atómica de 322.D, no combustible, que en caso de quemarlo desprende "umos1o gases4 tóxicos e irritantes.
M".cu.io "n !u fo.ma &o8ica 3con9".!ión4) La principal !uente de contaminación con mercurio, en relación con la actividad minera, viene de los gases emitidos por las plantas de tratamiento M"&i$m".cu.io1 )- 'unque la !orma exacta en que se produce la metilación del mercurio se desconoce, se sabe que en el proceso intervienen bacterias que participan en el ciclo S+R3- - S3 ,om." : m".cu.io 3"nf".m"#a#"!; Los animales acumulan acci#"n&"!4) metilmercurio m0s r0pido de lo que pueden excretarlo, se produce un incremento sostenido de las concentraciones en la cadena trófca 1biomagnifcación4 Enf".m"#a#"! %o. M".cu.io1 '!ecta al sistema inmunológico 'ltera los sistemas genéticos y en8im0ticos (a?a el sistema nervioso coordinación, sentidos del tacto, gusto, y visión. &nduce un desarrollo anormal de los embriones 1e!ectos teratogénicos4> los embriones son E a 52 veces m0s sensibles a los e!ectos del mercurio que un ser adulto. • • •
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Acci#"n&"! %o. #"..am"! #" M".cu.io)(errame de mercurio en $"oropampa 'ccidente que provocó la contaminación con vapor de mercurio, de m0s de un millar de personas, la mayoría ni?os y ni?as. Luego de m0s de oc"o a?os, la población sigue su!riendo las secuelas de lo que se considera el mayor desastre mundial con mercurio met0lico.