NDICE

1. Introduccin.2. Contaminacin de Suelos.2.1 Metales Pesados.2.2 Lluvias cidas.2.3 Salinizacin.2.4 Fitosanitarios.2.5 Explotaciones Mineras.2.6 Contaminaciones Orgnicas.3. Tcnicas empleadas en el Tratamiento y Recuperacin de Suelos.3.1 Tcnica de Contencin.3.1.1 Barreras Verticales.3.1.2 Barreras Horizontales.3.1.3 Barreras de Suelo.3.1.4 Sellado Superficial.3.1.5 Sellado Profundo.3.1.6 Barreras Hidrulicas.3.2 Tcnica de Aislamiento.3.2.1 Sellado.3.2.2 Vitrificacin in situ.3.2.3 Reduccin de la Volatizacin.3.2.4 Estabilizacin y Solidificacin.3.3 Tcnica de Descontaminacin.3.3.1 Fisicoqumicas.3.3.1.1 Extraccin de Vapores.3.3.1.2 Inyeccin de aire.3.3.1.3 Aireacin.3.3.1.4 Bomba de Agua.3.3.1.5 Enjuague de Suelos.3.3.1.6 Lavado de Suelos.3.3.1.7 Tratamiento Electrocintico.3.3.1.8 Tratamientos Qumicos in situ.3.3.1.9 Barreras reactivas Permeables.3.3.2 Biolgicas.3.3.2.1 Biolgicas in situ.3.3.2.1.1 Bioestimulacin in situ.3.3.2.1.2 Bioventing.3.3.2.1.3 Bioslurping.3.3.2.2 Biolgicas ex situ on site.3.3.2.2.1 Landfarming.3.3.2.2.2 Biopilas.3.3.2.2.3 Compostaje.3.3.2.3 Biolgicas ex situ off site.3.3.2.4 Fitorremediacin in situ.3.3.3 Termoqumicas.3.3.3.1 Incineracin.3.3.3.2 Desorcin Trmica.

El suelo, la capa ms superficial de la corteza terrestre, constituye uno de los recursos naturales ms importantes con el que contamos al ser el substrato que sustenta la vida en el planeta. Desde el punto de vista edfico, un suelo es un cuerpo natural tridimensional formado por la progresiva alteracin fsica y qumica de un material original o roca madre a lo largo del tiempo, bajo unas condiciones climticas y topogrficas determinadas y sometido a la actividad de organismos vivos. A lo largo de su evolucin o edafognesis, en el suelo se van diferenciando capas verticales de material generalmente no consolidado llamados horizontes, formados por constituyentes minerales y orgnicos, agua y gases, y caracterizados por propiedades fsicas (estructura, textura, porosidad, capacidad de retencin de agua, densidad aparente), qumicas y fsico-qumicas (pH, potencial redox, capacidad de intercambio catinico) que los diferencian entre s y del material original. El conjunto de horizontes constituye el perfil del suelo y su estudio permite dilucidar los procesos de formacin sufridos durante su evolucin y llevar a cabo su clasificacin dentro de las distintas unidades de suelos.INTRODUCCIN

La importancia del suelo radica en que es un elemento natural dinmico y vivo que constituye la interfaz entre la atmsfera, la litosfera, la biosfera y la hidrosfera, sistemas con los que mantiene un continuo intercambio de materia y energa. Esto lo convierte en una pieza clave del desarrollo de los ciclos biogeoqumicos superficiales y le confiere la capacidad para desarrollar una serie de funciones esenciales en la naturaleza de carcter medioambiental, ecolgico, econmico, social y cultural:

El suelo proporciona los nutrientes, el agua y el soporte fsico necesarios para el crecimiento vegetal y la produccin de biomasa en general, desempeando un papel fundamental como fuente de alimentacin para los seres vivos.

Es un componente esencial del ciclo hidrolgico, actuando como elemento distribuidor de las aguas superficiales y contribuyendo al almacenaje y recarga de las aguas subterrneas.

El suelo, a travs de su poder de amortiguacin o desactivacin natural de la contaminacin, filtra, almacena, degrada, neutraliza e inmoviliza substancias orgnicas e inorgnicas txicas, impidiendo que alcancen las aguas subterrneas y el aire o que entren en la cadena alimenticia.INTRODUCCIN

Es el hbitat natural biolgico de muchos organismos de todo tipo y constituye un elemento de reserva gentica.

Desarrolla un importante papel como fuente de materias primas.

Sirve de plataforma para el desarrollo de las actividades humanas como soporte de la estructura socioeconmica y forma parte del paisaje y del patrimonio cultural.

El suelo es un elemento frgil del medio ambiente, un recurso natural no renovable puesto que su velocidad de formacin y regeneracin es muy lenta mientras que los procesos que contribuyen a su degradacin, deterioro y destruccin son mucho ms rpidos. Por ello, es de suma importancia concienciar a la opinin pblica sobre este aspecto y establecer medidas ambientales y polticas de actuacin que garanticen la proteccin y conservacin de los suelos.

Segn FAO-PNUMA (1983), la degradacin del suelo se puede definir como todo 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, la degradacin del suelo es fundamentalmente la consecuencia directa de su utilizacin por el hombre, bien como resultado de actuaciones directas, como actividades agrcolas, forestales, ganaderas, agroqumicas y riego, o por acciones indirectas, como son las actividades industriales, eliminacin de residuos, transporte, etc. Estos procesos de degradacin se pueden clasificar en funcin de su naturaleza y del tipo de consecuencias negativas que provocan en las propiedades del suelo: biolgicos, como la disminucin del contenido en materia orgnica incorporada en el suelo; fsicos, como el deterioro de la estructura del suelo por compactacin y aumento de la densidad aparente, disminucin de la permeabilidad y de la capacidad de retencin de agua o prdida de suelo por erosin; y qumicos, como la prdida de elementos nutrientes, acidificacin, salinizacin, sodificacin y aumento de la toxicidad. Estos ltimos son los que se engloban dentro del trmino contaminacin.

2. CONTAMINACIN DE SUELOSCONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

La contaminacin del suelo consiste en una degradacin qumica que provoca la prdida parcial o total de la productividad del suelo como consecuencia de la acumulacin de sustancias txicas en unas concentraciones que superan el poder de amortiguacin natural del suelo y que modifican negativamente sus propiedades. Esta acumulacin se realiza generalmente como consecuencia de actividades humanas exgenas, aunque tambin se puede producir de forma natural o endgena cuando los procesos de edafizacin liberan elementos qumicos contenidos en las rocas y los concentran en el suelo alcanzando niveles txicos. Un ejemplo de esto ltimo lo tenemos en suelos muy evolucionados formados sobre rocas serpentinizadas con altos contenidos en metales pesados como el Cr, Ni, Cu y Mn, entre otros, que se concentran en los suelos a medida que la intensa edafognesis produce el lavado de otros constituyentes esenciales como el Ca, Mg e incluso el Si. Conforme se desarrolla esta concentracin residual metlica, estos elementos que inicialmente eran constituyentes no asimilables de los minerales primarios pasan a formas ms activas, solubles y biodisponibles que influyen negativamente sobre la actividad biolgica (Macas, 1993).

Como ya se ha sealado, las propiedades fsicas, qumicas, fisicoqumicas y biolgicas del suelo controlan en gran medida los ciclos biogeoqumicos superficiales, en los que acta como un reactor complejo que sirve de elemento protector de otros medios ms sensibles frente a elementos contaminantes. As, el suelo ejerce su labor protectora a travs de su poder de amortiguacin o capacidad natural de depuracin de la contaminacin. Esta atenuacin de los elementos nocivos contaminantes se realiza, entre otras, a travs de reacciones de complejacin, reacciones de adsorcin y desorcin, reacciones de precipitacin y disolucin, reacciones de oxidorreduccin, reacciones cido-base y reacciones derivadas de procesos metablicos. Todas estas reacciones estn estrechamente controladas por propiedades del suelo como su textura, estructura, porosidad, capacidad de intercambio catinico, pH, Eh y la actividad microbiolgica. En cualquier caso, hay que tener muy presente que el poder de amortiguacin de un suelo no es ilimitado y cuando se rebasa, el suelo deja de ser eficaz como sumidero de la contaminacin, llegando incluso a invertirse el proceso y a convertirse en una fuente de contaminacin para los organismos del suelo y para el medio circundante.

A la hora de abordar el estudio de la contaminacin de un suelo no basta slo con detectar la presencia de la sustancia o sustancias contaminantes sino que su concentracin debe superar la carga crtica o mxima cantidad permitida en el suelo sin que se produzcan efectos nocivos que no puedan ser contrarrestados por el poder de amortiguacin del suelo. De esto se deduce que distintos suelos van a reaccionar de forma diferente ante la presencia de un mismo contaminante o de una misma cantidad de contaminante. Esta reaccin estar condicionada por factores como la vulnerabilidad especfica de cada suelo, que representa el grado de sensibilidad del suelo frente a la agresin de los agentes contaminantes y que est muy relacionada con el poder de amortiguacin del suelo, de forma que cuanto menor sea esta capacidad de amortiguacin del impacto del contaminante mayor ser su vulnerabilidad. As, el grado de vulnerabilidad de cada suelo frente a la contaminacin depende de la intensidad de la contaminacin y de la velocidad con que se producen los cambios negativos en las propiedades del suelo en respuesta a esa contaminacin.

Adems, el grado de contaminacin de un suelo no puede ser estimado exclusivamente a partir de los valores totales de los contaminantes frente a determinados valores gua, sino que es necesario considerar la biodisponibilidad del contaminante o su posible asimilacin por los organismos del suelo, determinada por la competencia entre el sistema radicular de la planta, la solucin del suelo y la fase slida del suelo (Sposito, 1989); la movilidad, que regular su distribucin y transporte en el suelo o a otros medios; y la persistencia, que controlar la duracin de su efecto pernicioso en el suelo. Todos estos conceptos permiten evaluar los riesgos potenciales de determinadas actividades contaminantes y planificar actuaciones de acuerdo con el tipo de suelo, aunque es necesario recalcar que la propia heterogeneidad del suelo puede dificultar en muchos casos la caracterizacin de estos parmetros.CONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

Los agentes potencialmente contaminantes del suelo estn fundamentalmente asociados a residuos derivados de actividades industriales, mineras, agrcolas y ganaderas. Las principales agentes de contaminacin en los suelos son:

2.1. METALES PESADOS

Tradicionalmente se llama metal pesado a aquel elemento metlico que presenta una densidad superior a 5 g/cm3, aunque a efectos prcticos en estudios medioambientales se ampla esta definicin a todos aquellos elementos metlicos o metaloides, de mayor o menor densidad, que aparecen comnmente asociados a problemas de contaminacin.

Algunos de ellos son esenciales para los organismos en pequeas cantidades, como el Fe, Mn, Zn, B, Co, As, V, Cu, Ni o Mo, y se vuelven nocivos cuando se presentan en concentraciones elevadas, mientras que otros no desempean ninguna funcin biolgica y resultan altamente txicos, como el Cd, Hg o el Pb. Estos elementos tienen su origen en el substrato litolgico, apareciendo bien como elementos nativos o incorporados normalmente en las estructuras de sulfuros, silicatos, carbonatos, xidos e hidrxidos. Los aportes dominantes se producen por deposicin atmosfrica y afectan de forma significativa a los primeros centmetros de suelo. Son fuentes importantes de metales en suelos las cenizas y escorias de los procesos de combustin de carbn fsil o derivados del petrleo, el aporte directo procedente de actividades agrcolas (adicin de fertilizantes, pesticidas, lodos de depuradoras, compost, etc.) y su acumulacin a partir de residuos industriales, urbanos y mineros (metalurgia, fabricacin de pinturas, barnices, disolventes, bateras, textiles, curtidos, etc.).

Al hablar de contaminacin por metales hay que tener en cuenta que ms importante que el contenido total de un elemento en el suelo es la forma o especie qumica bajo la que se encuentra, es decir, su especiacin. As, la forma resultante de dicha especiacin va a influir decisivamente en su distribucin en el suelo, condicionando su solubilidad, su movilidad en el suelo y las aguas superficiales y subterrneas, su biodisponibilidad y toxicidad y, por tanto, su comportamiento como contaminante potencial.

CONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

Contaminacindeaguasysuelosenelembalsequerecogelasfiltracionesdelabalsadelodosdelasexplotacionesminerasdesulfuros.

La dinmica y disponibilidad de los metales estn muy influenciadas por las condiciones fsico-qumicas del suelo en el que se encuentran, como el pH y el potencial rdox, mientras que los constituyentes orgnicos e inorgnicos del suelo son los que en gran medida condicionan los mecanismos de retencin de metales por adsorcin, complejacin y precipitacin fundamentalmente. Adems, las plantas y los microorganismos (bacterias y hongos) del suelo tambin pueden interaccionar con los metales mediante mecanismos de extraccin, estabilizacin, biosorcin, bioacumulacin, biomineralizacin y biotransformacin.

En cualquier caso, es importante resaltar que los metales txicos en los suelos no pueden ser destruidos sino slo neutralizados y que pequeas variaciones en las condiciones del medio edfico pueden liberar los metales anteriormente insolubilizados, por lo que es necesario realizar un seguimiento en profundidad de la distribucin de estos contaminantes en el suelo, especialmente de los ms txicos.

Aspectodelasaguascidascargadasdesulfatosyconunelevadocontenidoenmetales pesadosprocedentesdelyacimientodesulfuros.

2.2. LLUVIAS CIDASCONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

Consisten en deposiciones hmedas (agua de lluvia, nieve y niebla) o secas (gases o partculas slidas) de la atmsfera constituidas principalmente por SO2 y xidos de nitrgeno, NOx, que proceden fundamentalmente de actividades industriales, como las emisiones de centrales trmicas y las producidas por la combustin de hidrocarburos, la desnitrificacin de fertilizantes aadidos en exceso a los suelos y otros procesos naturales similares que tienen lugar en zonas de manglares, marjales, arrozales, volcanes, etc. Los xidos de azufre y nitrgeno as emitidos a la atmsfera reaccionan con el agua y el oxgeno, dando lugar a soluciones diluidas de cido sulfrico y ntrico que se van depositando sobre los suelos, plantas, rboles, ros, lagos, etc.

Las consecuencias de estas deposiciones se reflejan en un aumento de la acidez de los suelos y las aguas, un incremento de la movilidad de iones y metales pesados, la solubilizacin y movilizacin del Al y la materia orgnica y, en definitiva, el descenso de la capacidad de los suelos para neutralizar cidos. En este sentido, los suelos presentarn distinta sensibilidad al impacto de las deposiciones cidas en funcin de su poder de amortiguacin para contrarrestar la acidez, de forma que los suelos ms sensibles a las lluvias cidas sern aquellos desarrollados en zonas fras, donde las bajas temperaturas limiten su alteracin, sobre materiales poco alterables, con valores bajos de capacidad de intercambio catinico y grado de saturacin y pobres en formas de Al y Fe activas.

Proceso por el cual se lleva a cabo el fenmeno de contaminacin por Lluvia cida.

2.3. SALINIZACINCONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

Es el resultado de la acumulacin en el suelo de sales ms solubles que el yeso (2,6 g/L en agua pura a 25C). La salinizacin se refleja en un incremento en la conductividad elctrica de la solucin del suelo que tiene efectos adversos sobre las propiedades fsicas y qumicas del suelo y dificulta el crecimiento y la productividad vegetal. Los suelos afectados por este proceso se denominan suelos salinos y en ellos el Ca y el Mg son los cationes predominantes en el complejo de cambio. En el caso especfico de que sea el Na el catin predominante en el complejo de cambio se habla de suelos sdicos, en los que esta acumulacin de Na produce una alcalinizacin que da lugar a la dispersin de las arcillas y la materia orgnica y a la destruccin de la estructura del suelo. Los principales tipos de sales que se encuentran en suelos salinos son cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos, y nitratos.

Para que se produzca esta acumulacin de sales en el suelo es necesario que haya un fuerte aporte de sales y que su eliminacin del suelo est impedida por algn mecanismo, como malas condiciones de drenaje y lavado. En regiones ridas y semiridas, donde la evapotranspiracin es superior a la precipitacin, el proceso de salinizacin se origina de forma natural a partir de la herencia o alteracin de la roca original (fundamentalmente rocas sedimentarias) o de las aguas de escorrenta cargadas de sales que se acumulan por evaporacin en las zonas ms deprimidas. En otras ocasiones, las acumulaciones salinas ocurren por ascensin capilar de las sales en el suelo a partir de mantos freticos suficientemente superficiales, especialmente en zonas costeras y, en cualquier caso, el viento siempre puede contribuir a la contaminacin salina por arrastre de partculas en suspensin. El hombre tambin contribuye en gran medida a la contaminacin de los suelos por sales a travs de prcticas agrcolas inadecuadas, como el riego con aguas salinas y el empleo de cantidades muy elevadas de fertilizantes solubles, de la sobreexplotacin de acuferos, que ocasiona un descenso de los mantos freticos regionales y la intrusin de agua salina, y de actividades industriales y mineras que contaminan directamente los suelos o indirectamente a partir de deposiciones atmosfricas o de las aguas superficiales.

Elascensocapilardeaguafreticasalinayladesecacindelhorizontesuperficialdelsueloenlosmesesmsclidosfacilitalaaparicindeunacostrasuperficialdesales.

Como ya se ha indicado, el exceso de sales en el suelo tiene efectos perniciosos sobre los cultivos. La concentracin de sales eleva la presin osmtica del suelo y, en consecuencia, el agua menos concentrada contenida en los jugos celulares de las plantas tiende a salir hacia la solucin del suelo para igualar ambas concentraciones. Como resultado, las plantas sufren estrs hdrico, se secan a pesar de que el suelo contenga agua y terminan muriendo. En otras ocasiones, las plantas realizan una adaptacin osmtica que les permite seguir absorbiendo agua pero que requiere un consumo energtico que se realiza a costa de un menor crecimiento. CONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

Otros atribuyen la inhibicin del crecimiento a que las sales afectan la divisin celular y producen un engrosamiento de las paredes celulares, impidiendo el crecimiento de forma irreversible aunque se produzca el ajuste osmtico o disminuya la salinidad del suelo. En cualquier caso, el proceso de salinizacin aumenta la concentracin de algunos iones que pueden resultar txicos para las plantas o que pueden provocar desequilibrios en el metabolismo de nutrientes. Adems, en suelos sdicos la destruccin de la estructura puede favorecer el sellado y encostramiento del suelo y la disminucin de la conductividad hidrulica.

Acumulacindesales,visiblesenformademanchasblanquecinas,enlasinmediacionesde losgoterosencultivosdebidoalriegoconaguasexcesivamentesalinas

2.4. FITOSANITARIOS

El hombre, con objeto de proteger los cultivos frente al efecto pernicioso de mltiples organismos vivos (insectos, hongos, nemtodos, malas hierbas, etc.) y aumentar la produccin viene utilizando desde hace dcadas productos fitosanitarios como plaguicidas, herbicidas, fungicidas y fertilizantes. Una vez aplicados, son absorbidos por las plantas o sufren procesos de adsorcin, volatilizacin, lavado y degradacin bitica y abitica en el suelo que conducen a la formacin de nuevos productos, en ocasiones ms mviles, persistentes y ms peligrosos que los compuestos de partida, que son susceptibles de contaminar los suelos, las aguas y pasar a la cadena trfica.

Los fertilizantes son sustancias qumicas de origen agrcola (fertilizantes inorgnicos) o ganadero (purines, estircoles, compost, etc.) que aportan nutrientes, fundamentalmente N y P, para mejorar el desarrollo y crecimiento de las plantas en el suelo. Sin embargo, cuando son aplicados de forma abusiva con objeto de aumentar el rendimiento de las cosechas pierden su efecto beneficioso y se convierten en fuentes de contaminacin.

El exceso de estos nutrientes no puede ser absorbido por la vegetacin y su lixiviado del suelo en forma sobre todo de nitratos, muy solubles, o a travs de las aguas de escorrenta en el caso de los fosfatos da lugar a problemas de eutrofizacin de las aguas superficiales y subterrneas, provocando el crecimiento desmesurado de biomasa, en especial algas, y un aumento de la demanda biolgica de oxgeno para descomponer y degradar la materia orgnica procedente de esa biomasa que puede terminar creando condiciones de anaerobiosis que lleven a la destruccin de ese ecosistema. Lgicamente, el aporte de nutrientes realizado por los fertilizantes es deseable en tanto en cuanto conduzca a una mejora de las cosechas y un aumento de la produccin, pero para minimizar sus efectos perniciosos en los suelos es necesario tener un extenso conocimiento de las condiciones iniciales del suelo previas al aporte y de las propiedades edficas que permitirn en mayor o menor medida amortiguar esos efectos, fundamentalmente la capacidad de cambio, la conductividad hidrulica, la capacidad de fijacin, etc.CONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

2.5. EXPLOTACIONES MINERAS

Las actividades mineras provocan generalmente grandes impactos ambientales, con destruccin de los suelos naturales y creacin de nuevos suelos (Antrosoles) que presentan fuertes limitaciones fsicas, qumicas y biolgicas que dificultan la reinstalacin de vegetacin. Las consecuencias negativas se reflejan fundamentalmente en una destruccin de la estructura del suelo y una modificacin de sus caractersticas texturales, frecuentemente una disminucin de la fraccin arcilla a favor de fracciones ms gruesas; una acidificacin asociada a los procesos de oxidacin que favorece la movilizacin de especies qumicas txicas limitantes de la actividad biolgica; la decapitacin de los horizontes superficiales biolgicamente activos, que conlleva la ruptura de los ciclos biogeoqumicos y la dificultad de enraizamiento; y una disminucin de la capacidad de cambio y de la retencin de agua en el suelo como consecuencia de la escasez de materia orgnica y arcilla.

2.6. CONTAMINANTES ORGNICOS

La produccin y el uso masivos de compuestos orgnicos los hace estar entre los contaminantes ms frecuentes en suelos y aguas. Entre ellos podemos citar los hidrocarburos monoaromticos, hidrocarburos policclicos aromticos, hidrocarburos alifticos, hidrocarburos policlorados, fenoles, nitroaromticos, alcoholes, teres, disolventes clorados, isocianatos, cianuros orgnicos, carbonilos de metales, etc. La distribucin y el comportamiento de los compuestos orgnicos contaminantes en suelos estn gobernados por diferentes factores que incluyen las caractersticas del suelo (pH, contenido en materia orgnica y arcilla, potencial redox, contenido en nutrientes, actividad microbiolgica, etc.), las propiedades especficas de cada compuesto (presin de vapor, solubilidad, estabilidad qumica, biodegradabilidad, caractersticas de sorcin, etc.) y factores ambientales como la temperatura y la precipitacin. As, estos compuestos pueden sufrir procesos de lavado, biodegradacin, volatilizacin, fotodescomposicin e hidrlisis, inmovilizacin por adsorcin y formacin de enlaces con partculas de arcilla, xidos, oxihidrxidos, etc., y transferencia a organismos.CONTAMINACIN DE LOS SUELOS SUELOS

Los procesos de contaminacin de suelos descritos anteriormente tienen efectos locales o regionales. Sin embargo, la comunidad cientfica est cada vez ms sensibilizada ante las consecuencias que determinados procesos generales como el calentamiento global del planeta debido al efecto invernadero pueden tener en los ciclos biogeoqumicos terrestres y el papel que los suelos pueden jugar para mitigar sus efectos perniciosos. Desde el inicio de la revolucin industrial, ha habido un drstico incremento en la atmsfera de la concentracin de dixido de carbono (CO2) y otros gases (metano, xido de nitrgeno, clorofluorocarburos) como consecuencia de la quema de combustibles fsiles para las actividades industriales y el transporte y la deforestacin, que provoca la disminucin de la actividad fotosinttica. Este enriquecimiento artificial en la atmsfera de los llamados gases invernadero aumenta la absorcin de la radiacin infrarroja emitida por la superficie terrestre y da lugar a un incremento global de la temperatura.

Para limitar la emisin de gases invernadero a la atmsfera se desarroll el Protocolo de Kyoto de 2005, un convenio internacional en el que se reconoci que las emisiones netas de carbono podan ser reducidas en parte a travs de su acumulacin en sumideros terrestres. As, los suelos constituyen uno de los principales sumideros de carbono de la naturaleza y tiene potencial para incrementar el secuestro de CO2, principal responsable del efecto invernadero. El secuestro de carbono por el suelo implica la eliminacin del CO2 atmosfrico por las plantas y el almacenamiento del carbono fijado como materia orgnica del suelo. Esta estrategia persigue incrementar la densidad de carbono orgnico en el suelo, mejorar su distribucin en profundidad y estabilizarlo en microagregados edficos para protegerlo de la actividad microbiana.

Aunque la capacidad para acumular carbono en el suelo depende del contenido original en materia orgnica, del clima, de las caractersticas del suelo y su manejo, se puede potenciar al tomar medidas para restaurar los suelos degradados y adoptar prcticas que protejan los suelos cultivados como la ausencia de laboreo o el uso de cubiertas vegetales.

3. TCNICAS EMPLEADAS EN EL TRATAMIENTO Y RECUPERACIN DE SUELOS.

En los ltimos aos, muchas investigaciones han ido encaminadas a tratar de recuperar los suelos contaminados en vez de destruirlos. La destruccin de los suelos se realiza generalmente trasladndolos a vertederos adecuadamente aislados y controlados porque se intuye que otros tratamientos de recuperacin no ofrecen las garantas suficientes para contener la contaminacin.En la actualidad se dispone de un amplio abanico de tecnologas de recuperacin de suelos contaminados, algunas de aplicacin habitual y otras todava en fase experimental, diseadas para aislar o destruir las sustancias contaminantes alterando su estructura qumica mediante procesos generalmente qumicos, trmicos o biolgicos.

Su aplicacin depende de las caractersticas del suelo y del contaminante, de la eficacia esperada con cada tratamiento, de su viabilidad econmica y del tiempo estimado para su desarrollo. Segn la forma en la que se apliquen las tcnicas de recuperacin de suelos se habla de tratamientos in situ, que actan sobre los contaminantes en el lugar en el que se localizan, y tratamientos ex situ, que requieren la excavacin previa del suelo para su posterior tratamiento, ya sea en el mismo lugar (tratamiento on-site) o en instalaciones externas que requieren el transporte del suelo contaminado (tratamiento off-site). Los tratamientos in situ requieren menos manejo pero por lo general son ms lentos y ms difciles de llevar a la prctica dada la dificultad de poner en contacto ntimo a los agentes de descontaminacin con toda la masa de suelo contaminada. Los tratamientos ex situ suelen ser ms costosos pero tambin ms rpidos, consiguiendo normalmente una recuperacin ms completa de la zona afectada.

En funcin de los objetivos que se quieren alcanzar a la hora de recuperar un suelo contaminado, se puede distinguir entre:

Tcnicas de contencin, que aslan el contaminante en el suelo sin actuar sobre l, generalmente mediante la aplicacin de barreras fsicas en el suelo.

Tcnicas de aislamiento, que reducen la movilidad de los contaminantes en el suelo para evitar su migracin actuando directamente sobre las condiciones fisicoqumicas bajo las que se encuentran los contaminantes.

Tcnicas de descontaminacin, dirigidas a disminuir la concentracin de los contaminantes en el suelo.

3.1. TCNICAS DE CONTENCIN

Las tcnicas de contencin se emplean para prevenir o reducir significativamente la migracin de los contaminantes orgnicos e inorgnicos en suelos y aguas subterrneas. No requieren la excavacin del suelo y son tpicamente de bajo coste, aunque s necesitan de inspecciones peridicas.

3.1.1. BARRERAS VERTICALES

Se emplean in situ con objeto de reducir los movimientos laterales de los contaminantes, ya sea a travs de lixiviados o por disolucin en las aguas subterrneas.Incluyen la instalacin de muros pantalla, que requieren la excavacin en el suelo de zanjas profundas de hasta 100 m que son posteriormente rellenadas de material aislante como mezclas de cemento y bentonita u hormign; la inyeccin vertical a presin, generalmente hasta 50 m de profundidad, de lechada de cemento o cemento-bentonita a travs de sondeos, formando pilotes, y culminada con la inyeccin adicional de lechada en el suelo existente entre los pilotes para conformar una barrera subterrnea continua; y el tablestacado metlico, una sucesin de perfiles de acero con seccin en forma de Z o U que se hincan verticalmente en el suelo no ms all de los 30 m de profundidad sobre una base impermeable (natural o creada artificialmente) y que a veces se acompaa con la inyeccin de lechada de cemento-bentonita para sellar el espacio que ocupan.

Una forma de mejorar las propiedades de estas barreras verticales es utilizar geomembranas, generalmente constituidas por polietileno de alta densidad. Estas tcnicas de contencin vertical se aplican de forma ptima en suelos de textura gruesa no muy compactados, aunque en el caso de los muros pantalla la presencia de grandes bloques puede dificultar las labores de excavacin.

3.1.2. Barreras Horizontales

Son zanjas o sondeos horizontales in situ que se rellenan con material sellante cuya aplicacin est actualmente en desarrollo, sin demostrarse an si son efectivas, aunque podran ser potencialmente tiles para restringir el movimiento vertical de contaminantes metlicos sin necesidad de recurrir a la excavacin del terreno.

3.1.3. Barreras de Suelo Seco

Esta tcnica, ideada para contener la contaminacin en ambientes sub-superficiales en los que otras tecnologas no son econmicamente viables, se basa en la desecacin del suelo para aumentar su capacidad de retencin de sustancias contaminantes lquidas, impidiendo as su migracin hacia los reservorios de agua subterrnea. Implica el uso de un entramado de pozos verticales u horizontes por los que se hace fluir aire seco hasta la zona problema. El aire seco vaporiza el agua del suelo y conduce el vapor de agua hacia pozos de extraccin. En la superficie el agua es eliminada y el aire seco se vuelve a inyectar para evaporar el agua residual que pueda haber entrado en la zona desecada. Adems, la circulacin de aire tambin puede evaporar los contaminantes voltiles y conducirlos a la superficie para ser tratados. El estudio de las posibilidades de este tratamiento, utilizado en zonas contaminadas con petrleo, est todava en desarrollo.

3.1.4. Sellado Superficial

Su finalidad es evitar la exposicin directa del suelo a la contaminacin, limitar la infiltracin de agua de lluvia en el suelo contaminado y controlar la volatilizacin de ciertos contaminantes a la atmsfera. La superficie del suelo se puede sellar in situ con materiales naturales que reducen la permeabilidad, como la bentonita, sola o combinada con un material geo-textil; con aglomerados asflticos u hormigones y con lminas sintticas fabricadas con materiales termoplsticos. Para el correcto funcionamiento de esta tcnica es necesario que el material de sellado no est sometido a continuos periodos de humectacin y desecacin que pueden deteriorarlo y en el caso de que exista riesgo de dispersin lateral de la contaminacin a travs de la fraccin gaseosa del suelo, es recomendable utilizarla en combinacin con un sistema de contencin lateral y de captacin de contaminantes voltiles. Esta tcnica presenta el inconveniente de que genera residuos.

3.1.5. Sellado Profundo

Consiste en alterar in situ la estructura del suelo contaminado para disminuir su permeabilidad y controlar as el avance de la contaminacin en profundidad. Normalmente, se inyectan materiales plastificantes en forma de lechadas (cemento bentonita, silicato sdico o mezclas de bentonita con resinas orgnicas) hasta la profundidad deseada, que en el caso de sellados permanentes no debe sobrepasar los 20 m y en sellados temporales los 30 m. Las inyecciones se realizan a travs de perforaciones verticales separadas entre s y es recomendable no llegar al nivel fretico para impedir la migracin de los contaminantes. Est indicada en suelos de textura gruesa, con permeabilidad alta.

3.1.6. Barreras Hidrulicas

Es una tcnica que se basa en extraer el agua subterrnea en las inmediaciones de la zona contaminada o aguas arriba para evitar su contaminacin y la migracin de la contaminacin aguas abajo. La extraccin del agua subterrnea se realiza a travs de pozos, drenes o zanjas de drenaje que rebajan el nivel fretico y en ocasiones es tratada para descontaminarla, pudiendo ser inyectada de nuevo en el suelo para mitigar los efectos nocivos que la sobre-extraccin de agua pueda producir en el suelo y el subsuelo.

3.2. TCNICAS DE AISLAMIENTO

3.2.1. Sellado

Tecnologa de Pantalla

Las tecnologas de pantalla tienen por objetivo la contencin de los contaminantes en el subsuelo. Consisten en la introduccin de paredes o barreras impermeables en el suelo de manera que se evita la migracin de la contaminacin. Por lo general se aplican cuando la descontaminacin resulta tcnica o econmicamente inviable mediante alguna de las demstcnicaso cuando la contaminacin est muy localizada. Los tipos bsicos de barreras empleados en esta tcnica se describen a continuacin:

Pantallas a base de lechadas

Consisten en trincheras verticales que se excavan alrededor del rea contaminada y se rellenan con un lodo o lechada, que impermeabiliza el permetro a aislar. El relleno estar constituido por mezclas ms o menos complejas del propio suelo con arcillas especiales (sepiolita, bentonita), que confieran mayor estanqueidad o determinadas propiedades filtrantes a la barrera. Tambin el cemento puede utilizarse para aumentar el grado de confinamiento. En general se suele aadir una primera lechada, compuesta por agua y bentonita, de arriba hacia abajo, que evita el derrumbamiento; y, a continuacin, la lechada de relleno, que se introducir de abajo hacia arriba. Este tipo de barreras suelen tener profundidades mximas de 15 m, entre 0,6 y 1,2 m de espesor, y su mayor eficacia se consigue si quedan ancladas en una capa infra-yacente de menor permeabilidad, como se observa en la siguiente figura:

Pantallas de Hormign

Una vez excavada la zanja se introduce el hormign armado ya construido

Pantallas por Inyeccin de cemento

Consiste en impermeabilizar mediante inyeccin de una capa continua de cemento bajo todo el permetro inferior del rea contaminada. Para ello se introduce una estructura de varillas huecas inyectoras a travs de las cuales se va aadiendo el cemento a alta presin. Una vez rellena toda la perforacin se retira el varillaje.

Pantallas Qumicas

Como en al caso anterior, se inyecta bajo el rea afectada un producto que impida la dispersin del contaminante, en este caso un agente qumico, que en unos casos se emplea para reducir la permeabilidad del sustrato, y en otros, para reducir su toxicidad o movilidad.

Membranas Sintticas

3.2.2. Vitrificacin in situ

Esta tcnica se basa en el calentamiento y posterior fusin del suelo a muy alta temperatura (1600-2000 C) utilizando una corriente elctrica. La corriente se enva a dos electrodos que estn introducidos segn un diseo rectangular en la zona contaminada, provocando la fundicin del suelo que queda entre ambos. A medida que el suelo se funde, los electrodos se van hundiendo, por lo que el suelo ms profundo tambin se funde. Cuando se corta la electricidad, el suelo fundido se enfra y vitrifica, es decir, se convierte en un bloque slido de material parecido al vidrio. 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 rea quede levemente deprimida. Esta rea se rellena con suelo limpio a fin de nivelar el suelo.

La vitrificacin da lugar a gases txicos que deben ser recogidos y tratados antes de ser emitidos a la atmsfera. La textura y humedad del suelo a tratar es determinante en la aplicacin de esta tcnica, puesto que el elevado contenido en limo y arcilla puede dificultar la liberacin del agua del suelo en el proceso de calentamiento, la presencia de macro-porosidad puede dificultar su tratamiento in situ y requerir una compactacin previa del terreno y el exceso de humedad puede disminuir su eficacia.

Esta tcnica est especialmente indicada para tratar contaminaciones poco profundas y a gran escala y se han conseguido resultados excelentes para confinar tanto contaminantes orgnicos como inorgnicos, reduciendo en gran medida su lixiviado del suelo. No obstante, tiene un coste y un consumo energtico muy elevado y al modificar completamente el suelo se limita en gran medida su reutilizacin.

Mediante esta tecnologa se consiguen dos formas de descontaminacin:

Los compuestos qumicos inorgnicos (principalmente losmetales pesados) queden atrapados en la masa vtrea formada. Se evita de esta forma que puedan ser lixiviados por la infiltracin de agua de lluvia.

Loscompuestos orgnicosse destruyen y volatilizan a la temperatura de aplicacin. Se hace necesaria la instalacin de un sistema de recogida y depuracin de gases en superficie. A continuacin se presenta un esquema de un procesos de vitrificacin con un sistema de recuperacin de los gases emitidos para su tratamiento:

La vitrificacin in situ constituye una alternativa agresiva, pero muy efectiva para contaminaciones poli-fsicas que incluyan compuestos muy refractarios,dioxinasoPCB, en comparacin al resto de tratamientos a considerar. De momento es aplicable a problemas relativamente superficiales se ha llegado a aplicar con xito hasta unos 6 m de profundidad.

Algunos factores a tener en cuenta al utilizar esta tcnica son los siguientes:

Humedad del suelo. Antes de nada se deben secar los suelos hmedos para evitar la formacin de vapor. La emisin de vapor puede causar salpicaduras en la superficie de material fundido a alta temperatura. Adems, se pierde eficacia energtica, ya que el calor generado se emplea en evaporar el agua y no en fundir el suelo.

Contenido ensalesycidos. Los suelos cidos con elevado contenido en sales van a presentar una elevada conductividad elctrica, 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 elctrica.

Composicin del suelo. Un exceso de escombros, cascotes, etc. o de materia orgnica combustible representa una limitacin a la aplicacin de esta tcnica. Es necesaria una cantidad suficiente de materiales vitrificantes.

3.2.3. Reduccin de la Volatizacin

Con esta tcnica lo que se pretende es evitar que loscompuestos orgnicos voltiles(COV) presentes en el suelo se evaporen y escapen a laatmsfera. Hay que tener en cuenta que es una solucin temporal previa a otras tcnicas de aislamiento o de descontaminacin. Para lograr el objetivo se puede seguir cualquiera de los tres mtodos siguientes:

Reduccin del volumen de poros llenos de aire: el suelo se satura con agua para que losCOVno escapen por los poros de la zona no saturada. Al hacer esto hay que tener cuidado si los compuestos volatilizados son solubles, ya que pasaran a formar parte de la disolucin acuosa y podran ser transportados fcilmente a otros sistemas. La reduccin de laporosidad del suelotambin se puede conseguir compactando el terreno.

Disminucin de la temperatura: se trata de evitar un calentamiento excesivo del suelo y, por consiguiente, de los compuestos orgnicoscausantes de la contaminacin, que ayude a su volatilizacin. Se ha de limitar la radiacin neta que recibe el terreno mediante la implantacin de algn tipo de estructura.

Sellado de la capa superficial: aplicar una capa de hormign a la parte superior del terreno para que los compuestos volatilizados no pasen de la superficie a laatmsfera.

3.2.4. Estabilizacin y Solidificacin

Con esta tcnica se pretende conseguir reducir la solubilidad, reactividad o movilidad de los elementos contaminantes mediante modificacin de su estado qumico o inmovilizacin fsica por un agente estabilizante (estabilizacin); o bien convertir el residuo con el contaminante en un slido de manipulacin sencilla y segura, evitando riesgos de volatilizacin, lixiviacin o fugas (solidificacin).

En general, estos mtodos no van a destruir las sustancias contaminantes, sino que van a impedir su liberacin o desprendimiento hacia el medio ambiente por procesos de lixiviacin, reacciones qumicas, etc.

El proceso puede esquematizarse de la forma que muestra el siguiente grfico:l

Algunos aditivos qumicos utilizados como estabilizantes se resumen en la siguiente tabla, junto con su compatibilidad de uso en funcin del tipo de residuo:

REACTIVOS USADOS EN LA ESTABILIZACIN DE CONTAMINANTES

ContaminanteAgente Estabilizante

Tipo cementoTipo PuzolanasTermoplsticoPolmeros

Orgnicosno polares como grasas y aceites, hidrocarburos aromticos, hidrocarburos halogenados, PCBPueden impedir el fraguado. Disminuye la durabilidad en largos perodos de tiempo. Los voltiles pueden escapar a la mezcla.Pueden impedir el fraguado. Disminuye la durabilidad en largos perodos de tiempo. Los voltiles pueden escapar a la mezcla.Los compuestos orgnicos pueden evaporarse durante el calentamiento.Pueden impedir el aislamiento. Eficacia demostrada bajo determinadas condiciones

Orgnicos polares como alcoholes, fenoles, cidos orgnicos, glicolesLos fenoles retrasan significativamente el fraguado y disminuyen la durabilidad a corto plazo. Disminuye la durabilidad en largos perodos de tiempo.Los fenoles retrasan significativamente el fraguado y disminuyen la durabilidad a corto plazo. Los alcoholes pueden retrasar el fraguado. Disminuye la durabilidad en largos perodos de tiempo.

Los compuestos orgnicos pueden evaporarse durante el calentamiento.

Sin efecto significativo sobre el asentamiento.

cidos como fluorhdrico, clorhdrico...Ningn efecto significativo sobre el fraguado. El cemento neutraliza los cidos. Eficacia demostrada.Ningn efecto significativo sobre el fraguado. Compatible. Neutraliza los cidos. Eficacia demostrada.Pueden neutralizarse antes de su incorporacin.Pueden neutralizarse antes de su incorporacin. La urea formaldehdo ha demostrado su eficacia.

cidos como fluorhdrico, clorhdrico...

Ningn efecto significativo sobre el fraguado. El cemento neutraliza los cidos. Eficacia demostrada.

Ningn efecto significativo sobre el fraguado. Compatible. Neutraliza los cidos. Eficacia demostrada.

Pueden neutralizarse antes de su incorporacin.Pueden neutralizarse antes de su incorporacin. La urea formaldehdo ha demostrado su eficacia.

Oxidantes como el hipoclorito sdico, permanganato sdico, cido ntrico, dicromato potsico

Compatible.

Compatible.

Pueden provocar rotura del matriz fuego.

Pueden provocar la rotura del matriz fuego.

Sales como sulfatos, haluros, nitratos, cianurosAumentan los tiempos de fraguado. Disminuye la durabilidad. Los sulfatos pueden retrasar el fraguado y provocar exfoliacin salvo con cementos especiales.

Los haluros se lixivian fcilmente y pueden retrasar el fraguado. Los sulfatos pueden retardar o acelerar las reacciones.

Los sulfatos y haluros pueden deshidratarse y rehidratarse provocando agrietamientos.

Compatible.

Metales pesados como:plomo, cromo,cadmio, arsnico, mercurio...Compatible. Pude aumentar el tiempo de fraguado. Eficacia demostrada bajo determinadas condiciones.Compatible. Eficacia demostrada sobre determinados elementos (Pb, Cd,Cr).Compatible. Eficacia demostrada sobre determinados elementos (Cu, As,Cr).Compatible. Eficacia demostrada conAs.

Materiales radiactivosCompatible.Compatible.Compatible.Compatible.

3.3. TCNICAS DE DESCONTAMINACIN

3.3.1. Fsico-qumicas

3.3.1.1. Extraccin de Vapores

La extraccin de vapores es una tcnica in situ que se aplica a la zona no saturada de suelos para la extraccin de contaminantes voltiles de tipo orgnico. Consiste en la perforacin de pozos por encima del nivel fretico, en los que se genera un vaco, de forma que se bombean losCOVcontenidos en el suelo. La profundidad de aplicacin 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.

Los pozos de extraccin pueden combinarse con pozos deinyeccin de airepara favorecer la evaporacin de los contaminantes. El nmero de pozos de inyeccin y de extraccin para un rea contaminada puede variar desde uno a cientos, en funcin de la extensin de la contaminacin y de las caractersticas del suelo. En el siguiente esquema se representa el proceso de extraccin de vapores con la mejora de pozos deinyeccin de aire:

Otras mejoras a esta tcnica 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. Instalacin de respiraderos. Inyeccin de aire caliente que aumente la temperatura y favorezca la volatilizacin de los COV.

Los factores a tener en cuenta para comprobar las limitaciones de la tcnica son:

Volatilidad: Cuanto mayor sea la volatilidad de los contaminantes ms fcilmente sern extrados. Adsorcin: No son mtodos vlidos cuando el suelo presenta una alta capacidad de adsorcin, ya que los contaminantes van a estar retenidos en el suelo. Permeabilidad al aire: Se generar una corriente de aire favorable cuanto ms poroso sea el suelo. Temperatura: Favorece la volatilidad. Humedad: Desfavorable, losCOVquedarn en el agua que hay en los poros al extraerlos y su tratamiento ex situ ya no puede ser el de una corriente gaseosa.

Por tanto, los contaminantes objetivo de extraccin son losCOVy algunosderivados del petrleoy la tecnologa ser aplicable slo a los que presenten una presin de vapor mayor a 0,5 mm Hg. La tcnica no ser aplicable para la eliminacin de petrleos pesados, metales, PCB o dioxinas, pero como el proceso implica el flujo continuo de aire por el suelo, esto a menudo promueve la biodegradacin in situ de estos compuestos orgnicos de volatilidad baja.

3.3.1.2. Inyeccin de Aire

La inyeccin de aire es una tcnica in situ que se aplica a la zona saturada y a la zona de succin capilar y es complementaria a laextraccin de vapores. Consiste en la introduccin de aire por debajo del nivel fretico a travs de canales excavados verticales u horizontales. Estos ltimos permiten el tratamiento de una mayor rea. El aire inyectado hace burbujear la zona saturada y se desplaza el equilibrio vapor-lquido, volatilizndose losCOVms insolubles, que se suelen extraer mediante un sistema deextraccin de vapores.

Esta tecnologa es diseada para funcionar con altos caudales de aire para mantener el contacto entre aguas subterrneas - suelo y aumentar la cantidad de agua subterrnea tratada. Adems, el oxgeno aadido 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 biodegradacin de contaminantes por debajo y por encima del nivel fretico.

3.3.1.3. Aireacin

Se considera un mtodo de eliminacin pasiva paracontaminantesvoltiles. El suelo se excava y se vierte una fina capa, de unos 20 cm, sobre una superficie impermeable y se espera a que losCOVse volatilicen. Para favorecer la volatilizacin se procede a la remocin peridica, por ejemplo, mediante el arado. El riego tambin favorece el proceso ya que el agua disuelve loscontaminantesy produce su desorcin y al evaporarse los arrastra hacia la superficie. Adems, la humedad acelera la actividad de los microorganismos. Tambin al extender el suelo se aumenta su temperatura y se expone a la accin de los vientos, con lo que aumenta la volatilizacin. En general se trata de un proceso muy lento y tiene el inconveniente de que loscontaminantesson devueltos directamente a la atmsfera, sin sufrir ninguna depuracin. No obstante, estos compuestos devueltos a laatmsfera tienden a degradarse rpidamente.

Loshidrocarburosreaccionan fcilmente con los radicales hidroxilo atmosfricos, degradndose en un plazo que va desde un solo da para el dodecano y hasta los 9 das para elbenceno. Por otro lado, los disolventes clorados industriales se descomponen fotolticamente con gran rapidez por accin de las radiaciones ultravioleta. La posiblecontaminacin atmosfricase 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 tcnica es su bajo coste econmico.

3.3.1.4. Bombeo de Agua

Tcnica de tratamiento in situ que consiste en la perforacin de varios pozos que lleguen hasta el acufero contaminado para la extraccin del agua con las sustancias nocivas. Se aplica en la eliminacin de compuestos solubles. El agua que se ha extrado ser sometida a algn mtodo de depuracin.

Al ser un proceso en el que se va a extraer agua subterrnea, el nivel fretico va a disminuir, lo que pude ser beneficioso si loscontaminantesquedan retenidos en el suelo por encima de este nivel y no pasan a formar parte del acufero.

Como ventajas en el empleo de esta tcnica 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 eliminacin de compuestos poco solubles. Dificultad en el diseo y emplazamiento de los pozos (nmero, disposicin, espaciado). Problemas derivados de la geologa de la zona. Existe riesgo de desplazamiento de otroscontaminantes a la zona tratada.

3.3.1.5. Enjuague de Suelos

Es una tcnica, tambin conocida comoflushing in situ,consiste en la inyeccin (mediante pozos, zanjas, sistemas de aspersin o sistemas de infiltracin) de una disolucin de enjuague que ayude a movilizar loscontaminantespara su posterior bombeo a la superficie mediante pozos de extraccin. La solucin extrada se trata en superficie y el efluente limpio proveniente de este tratamiento se puede reciclar como nueva disolucin de enjuague. El esquema del proceso se muestra en la siguiente figura:

La disolucin de enjuague va a aumentar la movilidad de loscontaminantespor aumento de solubilidad, formacin de emulsiones o reacciones qumicas diversas y estar formada por agua o agua ms aditivos, que variarn en funcin del tipo de contaminante que se desee extraer. En la siguiente tabla se muestran las disoluciones ms comnmente empleadas y los compuestos que se eliminan con cada una:

DISOLUCIONES EMPLEADAS EN EL ENJUAGUE DE SUELOS CONTAMINADOS

DISOLUCIN DE ENJUAGUECONTAMINANTES A TRATAR

AguaContaminantes solubles en agua

Disolventes orgnicosContaminantes orgnicos

Disoluciones cidas (HCl, HNO3)Metales,contaminantes orgnicos

Disoluciones bsicas (NaOH)Fenoles,metales

Disoluciones tenso-activas (detergentes, emulgentes)Contaminantes oleosos

Con el enjuague del suelo in situ se obtienen resultados ptimos en lugares donde hay espacios en el suelo que permiten el paso de la disolucin de lavado (suelos arenosos). Sin embargo, si el suelo tiene un alto porcentaje de limo o arcilla, la solucin de enjuague no puede desplazarse fcilmente en su interior, de modo que no puede entrar en contacto fcilmente con loscontaminantes. Eso limita la eficacia general del proceso de enjuague del suelo. Adems, algunos lquidos de enjuague contienen aditivos que podran contaminar el agua subterrnea si no se retiran por completo.

Otros problemas radican en la baja eficacia a la hora de tratar suelos contaminados con una mezcla desustancias peligrosas, comometalesy aceites, ya que es muy difcil preparar una disolucin de enjuague capaz de retirar eficazmente varios tipos diferentes decontaminantesal mismo tiempo. Debido a esta desventaja no se aconseja su utilizacin para tratar suelos contaminados conhidrocarburos.

3.3.1.6. Lavado de Suelos

El lavado de suelos oes una tcnica de descontaminacin ex situ en la que se extrae el suelo para ser tratado en instalaciones especficas en las que se eliminan loscompuestos peligrososque contenga mediante procesos qumicos y fsicos. El procedimiento consiste bsicamente en el empleo de una disolucin de lavado a base de agua y aditivos qumicos y un proceso mecnico de separacin de finos. Los contaminantes se eliminan, por tanto, por una de las siguientes vas:

Disolvindolos o suspendindolos en la disolucin de lavado, que estar formada por agua y agentes tenso-activos (surfactantes). En todo momento se controla el proceso por manipulacin qumica del pH.

Concentrndolos en un volumen de suelo ms pequeo a travs de tcnicas fsicas de separacin de partculas por tamao (gravimetras...).

Los procesos fsicos tienen su utilidad en la separacin granulomtrica de las fracciones ms finas (limos y arcillas), siempre ms contaminadas por su mayor capacidad de adsorcin, de las ms gruesas (arena, grava), siempre ms limpias y ms fcilmente depurables. Al concentrar loscontaminantesen un volumen menor mediante estos mtodos, pueden ser eliminados de una manera ms eficaz en un tratamiento posterior o recirculando las arcillas a la disolucin de lavado. Las fracciones gruesas y las finas que hayan conseguido ser limpiadas se devuelven al lugar de donde fueron extrados. Se muestra a continuacin un esquema bsico del proceso, que incluye adems un sistema de depuracin de emisiones gaseosas:

Una mezcla compleja decontaminantesen el suelo, como por ejemplo una mezcla demetales,COPyCOV, y composiciones de contaminante heterogneas en todas partes de la mezcla de suelo hacen que sea difcil formular una sola disolucin de lavado que elimine de manera eficaz todos los tipos decontaminantes. En estos casos se requiere un lavado secuencial, usando diferentes soluciones de lavado y/o distintas partes del suelo en disoluciones diferentes.

El lavado de suelos se considera una tecnologa de transferencia de contaminacin, en la que el agua procedente de los procesos de limpieza del suelo tendra que ser tratada mediante la tcnica adecuada, segn loscontaminantesque presente.

En algunos casos resulta necesario combinar el lavado del suelo con otras tcnicas de tratamiento, pero puede usarse para tratar una amplia gama decontaminantes, principalmentemetales,derivados del petrleo,COVyplaguicidas. La capacidad de recuperacin sera mayor en suelos de grano grueso.

3.3.1.7. Tratamiento Electrocintico

Esta tcnica es aplicable a la zona saturada del suelo y consiste en la aplicacin de una corriente elctrica de baja intensidad (que reduzca costes y respete a los organismos de la zona) entre dos electrodos cermicos introducidos en la zona contaminada, para provocar la migracin de las especies con carga. Los iones metlicos, iones de amonio y compuestos orgnicos cargados positivamente migrarn hacia el ctodo; mientras que los aniones cloruros, cianuros, fluoruros, nitratos y compuestos orgnicos cargados negativamente lo harn hacia el nodo. Alrededor del nodo se generan condiciones cidas, que pueden ayudar a movilizar los contaminantes metlicos para su transporte al sistema colector del ctodo. Si se va a aplicar a la zona no saturada, ser necesaria una purga de agua. Los dos mecanismos primarios de transporte de contaminantes son:

Electromigracin: Movilizacin de los contaminantes en forma inica a favor del campo elctrico. Representa el movimiento de las partculas en disolucin en el agua intergranular del suelo o subsuelo, sobre la base de su comportamiento inico.

Electrosmosis: Representa el movimiento del lquido en relacin a las cargas estacionarias de las superficies slidas. Se produce una movilizacin en masa del lquido, como consecuencia de la interaccin con las paredes de los poros. Se debe a que en las superficies no equilibradas de las partculas del suelo predominan las cargas negativas, que atraen al lquido hacia el nodo, que se comporta como un gran catin. Las especies orgnicas o inorgnicas no inicas pueden ser transportadas en este flujo de agua inducido.

Existen a su vez dos tcnicas de eliminacin de los contaminantes:

Extraccin: El mecanismo de transporte en este caso es la electromigracin, los contaminantes se van a concentrar en los electrodos polarizados para su extraccin y posterior tratamiento ex-situ. La extraccin en los electrodos se puede realizar de varias maneras entre las que destacan: galvanoplatear en el electrodo, precipitacin o co-precipitacin en el electrodo, bombeo del agua cercana al electrodo, o utilizacin de resinas de intercambio inico. Esta tcnica se usa en suelos contaminados conmetales.Tratamiento sin extraccin: El mecanismo de transporte que acta es la electrosmosis, que se produce en las zonas de tratamiento colocadas entre ambos electrodos. La polaridad de los electrodos se invierte peridicamente para invertir el flujo de contaminantes a travs de las zonas de tratamiento. La frecuencia con la que es invertida la polaridad se determina en funcin de la tasa de transporte de los contaminantes a travs del suelo. Est tcnica se aplica en suelos con contaminados concompuestos orgnicos.

A continuacin se muestra un esquema del proceso de tratamiento electrocintico:

El procedimiento tiene la ventaja de que apenas si resulta influenciado por la textura o la permeabilidad del suelo, factores limitantes de otras tcnicas, aunque como inconvenientes tiene el consumo energtico elevado, que est limitado a la eliminacin de metales y algunos compuestos orgnicos y que es posible una reduccin en la eficacia del proceso por precipitacin de sales y compuestos orgnicos.

Estudios a escala piloto indican que los gastos de energa en la extraccin de metales del suelo pueden ser de 500 kWh/m3o ms cuando hay un espaciado de electrodos entre 1 y 1,5 metros. Los costes variarn 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 diseo de proceso empleado.

3.3.1.8. Tratamientos qumicos in situ

Consisten en la eliminacin total o parcial de los contaminantes presentes en un suelo mediante la aplicacin de agentes qumicos. Como no es posible hacer llegar un flujo de tales agentes qumicos descontaminantes a la zona afectada, es necesario recurrir a procesos de mezclado, o de inyeccin de los productos qumicos en el suelo. A continuacin se describen los procesos deoxidacin qumicaydescloracin.

Oxidacin

La tecnologa ms empleada es la oxidacin qumica, en la que se van a transformar compuestos susceptibles de ser oxidados (aldehdos, cidos orgnicos, fenoles, cianuros, plaguicidas, compuestos organoclorados) en otros compuestos inocuos, como agua y dixido de carbono. La tcnica se base simplemente en la introduccin en el terreno de losoxidantes, a travs de pozos a diversas alturas, sin que sea necesario bombear los productos de la oxidacin. No obstante, se observa que se obtiene una mayor efectividad de la tcnica si establece un sistema cerrado, reinyectando lo obtenido por el pozo de extraccin, con ello se ayuda a que se mezcle mejor el oxidante con los productos que constituyen la contaminacin, como se observa en la siguiente figura:

Los oxidantesms comnmente empleados son:

Ozono (O3): El ozono puede oxidar los contaminantes directamente o por la formacin de radicales hidroxilo (OH-). Junto con el perxido de hidrogeno (H2O2), las reacciones de oxidacin que induce el ozono son las ms eficaces en medios cidos. La reaccin de oxidacin es de cintica de primer orden, lo que hace que sea sumamente rpida. Aunque su carcter gaseoso hace problemtico su manejo. Debido a su alta reactividad e inestabilidad, se debe producir en puntos cercanos al lugar de tratamiento. Por otro lado, la descomposicin in-situ del ozono puede conllevar una oxigenacin beneficiosa que favorezca la bio-estimulacin.Perxido de hidrgeno (H2O2): Al utilizar el perxido de hidrgeno en forma lquida en combinacin con el in ferroso (Fe2+) se da lugar a lo que se conoce comoreactivo fenton, que induce la formacin de radicales hidroxilo (OH-), unos oxidantes muy fuertes no especficos que pueden degradar rpidamente gran variedad de compuestos orgnicos. Las reacciones son sumamente rpidas y siguen una cintica de segundo orden. Este proceso es muy efectivo bajo condiciones muy cidas (pH = 2 - 4), y resulta ineficaz en condiciones moderadas o fuertemente alcalinas.

Permanganato: Se introduce en el suelo en forma lquida en disolucin o en forma slida combinado con el potasio (KMnO4) o el sodio (NaMnO4), y es ms econmico que los oxidantes anteriores. La estequiometra de reaccin del permanganato en sistemas naturales es compleja debido a sus mltiples estados de valencia. Las reacciones de oxidacin son algo ms lentas que en el caso del ozono y el perxido, y siguen una cintica de segundo orden. Dependiendo del pH del medio, la oxidacin puede ser por transferencia directa de electrones o por generacin de radicales. Las reacciones del permanganato son efectivas sobre un rango de pH de 3,5 a 12.

La oxidacin qumica es una tcnica muy adecuada para la eliminacin de ciertoscontaminantes orgnicos, sobre todo cuando stos se encuentran a profundidades considerables, a las que otros mtodos no pueden llegar. Pero va a resultar un mtodo caro de remediacin.

Descloracin

Consiste en la inyeccin en el suelo de aditivos como la cal viva (CaO), Ca(OH)2 o NaOH, que provocarn un aumento en el pH del suelo hasta valores de 9 - 11 y un aumento de calor al reaccionar el suelo con ellos. Esta combinacin de calor y alcalinidad provoca la descloracin de losPCB, que se desprenden de los tomos de Cl presentes en su estructura qumica.

3.3.1.9. Barreras Reactivas Permeables

Las barreras reactivas permeables (BRP) o PRB, segn sus siglas en ingls, constituyen una tcnica in situ de descontaminacin que consiste en la intercepcin del paso del agua subterrnea para eliminar los contaminantes presentes en ella mediante procesos fsicos, qumicos o biolgicos. Se trata de un sistema reactivo completado por un sistema adicional que conduce el flujo de agua hacia la barrera.

Las PRB se construyen cavando una zanja larga y estrecha en el camino de las aguas subterrneas contaminadas. La zanja se llena de material reactivo capaz de eliminar las sustancias qumicas dainas. Los materiales reactivos se mezclan con arena para facilitar que el agua fluya a travs de la pared, en lugar de alrededor de ella. A continuacin se expone un esquema bsico del funcionamiento de esta tcnica:

Los materiales o compuestos reactivos van a eliminar los contaminantes presentes en el agua de dos maneras posibles:

Degradacin: las sustancias dainas se transforman mediante reaccin qumica en compuestos inocuos o inofensivos. Por ejemplo, el hierro granulado puede transformar algunos tipos de disolventes que presentes compuestos clorados en sustancias qumicas inofensivas. Tambin se puede conseguir la degradacin de los contaminantes estimulando el crecimiento de microorganismos que transforman en su metabolismo las sustancias perjudiciales en CO2y agua. Para ello las paredes de las barreras estarn rellenas de nutrientes y oxgeno.

Adsorcin o retencin: las sustancias qumicas quedan atrapadas en las paredes de la barrera permeable. Se utiliza carbn activo, que es capaz de adsorber las sustancias en su superficie; y agentes precipitantes como la caliza, que provocan la precipitacin de los compuestos nocivos en forma de slidos que quedan retenidos en las paredes de la barrera.

El sistema de conduccin del flujo de agua hacia la barrera es empleado sobre todo en aquellos casos en que las dimensiones del penacho contaminante hacen econmicamente inviable la utilizacin de una nica barrera. A este sistema se le conoce como embudo-puerta y puede consistir en paredes impermeables situadas en la parte inferior y superior de la barrera reactiva, que obligan al agua a pasar por ella.

Algunos de loscontaminantesque pueden ser eliminados de las aguas subterrneas empleando la tcnica de las barreras reactivas se exponen en la siguiente tabla, que contiene adems el material reactivo correspondiente:

COMPUESTOS ELIMINADOS UTILIZANDO BRP

Contaminantes a tratarAgentes tratantes

Halocarbones(CFC), metales reduciblesHierro metlico granulado

Halocarbones, metales reduciblesMetales reducidos

HalocarbonesPares de metales

Metales (Cr,Ni,Pb,Cu,Mn, U,As,Se,V), aguas cidasCalizas

Metales, compuestos orgnicos (tetracloroeteno,tricloroeteno,cloruro de vinilo)Materiales adsorbentes (carbn activo)

Metales reducibles, compuestos orgnicosAgentes reductores

Hidrocarburos del petrleo(BTX)Aceptores biolgicos de electrones

Para el diseo de las BRP se hace necesaria la realizacin de una compleja modelizacin del comportamiento del agua subterrnea que incluya la modelizacin de su flujo y la modelizacin del transporte de partculas o plumas dentro de ese flujo.

Una vez construidas, las barreras carecen de partes mviles, equipamiento y ruido. Los materiales reactivos que se sitan en las zanjas no perjudican las aguas subterrneas ni a las personas. Su funcionamiento es ptimo en suelos arenosos poco compactados con flujo sostenido de aguas subterrneas y la contaminacin no debe encontrarse por debajo de los 15 metros de profundidad.

Las BRP constituyen una tcnica emergente en el tratamiento de aguas subterrneas que est demostrando gran eficacia y que, adems, presenta considerables ventajas econmicas frente a otras tcnicas como el bombeo y posterior tratamiento en superficie. Por otro lado cuenta con una serie de limitaciones o inconvenientes:

Lentitud, ya que depende del flujo natural de agua subterrnea. Dificultad de construccin y diseo. Los materiales reactivos usados van a ir perdiendo propiedades con el tiempo. Por ejemplo, el carbn activo dejar de adsorber contaminantes cuando se sature.

3.3.2. Biolgicas

3.3.2.1. Biodegradacin in situ

3.3.2.1.1. Bio-estimulacin in situ

Bio-remediacin es el proceso mediante el cual, los microorganismos (bacterias, hongos) autctonos o inoculados de una zona, degradan (metabolizan) loscontaminantes orgnicospresentes en la misma. Para que los microorganismos (principalmente las bacterias) puedan eliminar las sustancias qumicas dainas, el suelo y las aguas subterrneas deben tener la temperatura, los nutrientes y la cantidad deoxgenoapropiados. Esas condiciones permiten que los microorganismos crezcan y se multipliquen, y asimilen ms sustancias qumicas.

Las condiciones o factores que influyen en la eficacia de este proceso se resumen en la siguiente tabla:

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BIORREMEDIACIN

FACTORES FAVORABLESFACTORES DESFAVORABLES

Caractersticas qumicasCaractersticas hidrogeolgicasCaractersticas qumicasCaractersticas hidrogeolgicas

- Abundancia dehidrocarburosalifticos lineales y escasa presencia de resinas y asfaltenos.- Concentraciones bajas.- Presencia de poblaciones microbianas diversas.- Adecuadaoxigenacin.- pH = 6-8.- Temperaturas superiores a 15 C.-Porosidadmedia.-Elevada permeabilidad.- Mineraloga uniforme.- Homogeneidad.- Componentes muy pesados abundantes en la mezcla.- Mezcla decompuestos orgnicose inorgnicos.- Concentraciones txicas.- Escasa actividad microbiana.- Ambientes atxicos.- pH extremos-Temperaturas bajas- Rocas fracturadas.- Baja permeabilidad.- Compleja mineraloga.- Heterogeneidad.

Con la Bio-estimulacin o bio-remediacin acelerada lo que se pretende es acelerar el proceso de biodegradacin natural proporcionando nutrientes y/o nuevos microorganismos a una zona contaminada concompuestos orgnicos para proceder a su transformacin en compuestos inofensivos.

La tcnica consiste en perforar pozos por los que, por unos se introducen los nutrientes o los microorganismos en disolucin acuosa en a la zona saturada, y por otros se extrae agua que se depura puede ser reintroducida en el acufero.

La biodegradacin se puede dar en condiciones aerobias o anaerobias:

Biodegradacin aerobia: En presencia deoxgenosuficiente (condiciones aerobias) y otros nutrientes elementales, los microorganismos degradan loscontaminantes orgnicoshasta convertirlos finalmente en dixido de carbono, agua y nueva biomasa celular. En la Bio-estimulacin es comn la inyeccin del agua junto con los nutrientes y oxgenodisuelto, que favorezca el proceso. En algunas ocasiones y para microorganismos concretos se puede aadir perxido de hidrgeno disuelto, que dar lugar aloxgenopara que ste acte como aceptor final de electrones. En los lugares contaminados situados en zonas de clima fro donde la temperatura del agua es baja, el proceso es menos eficaz. En estas situaciones se emplean como elementos paliativos mantas de calor, que se sitan cubriendo la superficie del terreno y ayudan a aumentar la temperatura del suelo y la tasa de degradacin.Biodegradacin anaerobia: En ausencia deoxgeno(condiciones anaerobias), loscontaminantes orgnicosson metabolizados hasta metano y cantidades limitadas de dixido de carbono e hidrgeno molecular. Bajo condiciones sulfato-reductoras, el sulfato es transformado a in sulfuro o azufre elemental; y bajo condiciones nitrato-reductoras se genera como producto final nitrgeno molecular. A menudo, loscontaminantesson degradados a compuestos intermedios o finales que son mstxicosque el contaminante inicial. Por ejemplo, la biodegradacin anaerobia del 1, 1, 1-tricloroetano, ms conocido comoTCE, generarcloruro de vinilo, ms txico y persistente. EsteCOVpuede ser degradado si se crean condiciones aerobias.

La Bio-estimulacin in situ se usa satisfactoriamente en el tratamiento de suelos, lodos y aguas subterrneas contaminados conhidrocarburos,derivados del petrleo,pesticidas, disolventes, conservantes de la madera y otras sustancias qumicas orgnicas.

En la siguiente tabla se muestran algunos ejemplos de microorganismos utilizados en la biodegradacin decompuestos orgnicos voltiles(COV):

MICROORGANISMOS UTILIZADOS EN LA DEGRADACIN DE COV

CompuestoGneros utilizados

AEROBIOS

ClorobencenosAlcaligenes, Pseudomonas

ClorofenolesAlcaligenes, Arthrobacter, Flavobacterium, Pseudomonas, Rodococcus

ClorobenzoatosAcinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Corynebacterium, Flavobacterium, Pseudomonas

ClorotoluenosPseudomonas

ANAEROBIOS

MonoclorobenzoatoDesulfomonile tiedjei

La bio-remediacin presenta una serie de ventajas e inconvenientes respecto a otras tcnicas de descontaminacin de suelos, resumidos en el siguiente cuadro:

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA BIORREMEDIACIN DE SUELOS

VentajasInconvenientes

- Posibilidad de aplicarse in situ o ex situ.- Bajo coste de operacin.- Apenas se generan residuos.- No requiere de equipamientos especializados para su aplicacin.- Tiempo de proceso largo.-Efectiva slo en condiciones superficiales.- Aplicable slo a hidrocarburos biodegradables.- Inviable bajo determinadas condiciones.

3.3.2.1.2. Bioventing

El bioventing es una tcnica de tratamiento biolgico in situ que combina la ventilacin mecnica de los COV con la utilizacin de microorganismos autctonos para degradarcompuestos orgnicosadsorbidos por el suelo en la zona no saturada. Mediante esta tecnologa, la actividad de las bacterias es estimulada introduciendo un flujo de aire en la zona no saturada por medio de pozos de inyeccin. Si fuera necesario, tambin se aadiran nutrientes para favorecer el proceso, cuyo esquema de funcionamiento se presenta a continuacin:

En contraste con la tcnica deextraccin de vapores, en el bioventing se utilizan bajos caudales de aire, para proporcionar slo el oxgeno suficiente para mantener la actividad microbiana. El aire se suministra de forma directa a la zona contaminada, y, adems de la biodegradacin de loshidrocarburosadsorbidos al suelo, se favorece un lento flujo de loscompuestos voltiles, que pueden ser degradados al atravesar el suelo biolgicamente activo.

La tecnologa del bioventing ha sido satisfactoriamente utilizada en el tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petrleo, disolventes no clorados, algunospesticidas, conservantes de la madera y otros compuestos orgnicos. A pesar de no ser una tcnica aplicable a la eliminacin de compuestos inorgnicos, la bio-remediacin puede ser usada para cambiar la valencia de algunos de esos compuestos para que puedan ser adsorbidos en el suelo o bio-acumulados en micro y macro-organismos.

3.3.2.1.3. Bioslurping

El bioslurping es una tecnologa que utiliza el vaco y la actividad de los microorganismos para la remediacin de suelos contaminados conhidrocarburos. Consiste en extraer a vaco aire del suelo, favoreciendo el flujo de nuevo aire a esta zona, lo que se aprovecha para estimular la actividad de los microorganismos capaces de degradarcontaminantes orgnicos. Al extraer a vaco va a salir aire y agua proveniente del acufero o de la zona capilar, por lo que ser necesario separar ambas fases para su tratamiento en la superficie. Gracias a este mecanismos pueden ser extrados loshidrocarburosmenos densos que el agua que se encuentran flotando sobre el nivel fretico y en el agua capilar. Se muestra a continuacin un esquema del proceso:

El bioslurping se ha utilizado satisfactoriamente en la remediacin de suelos contaminados porhidrocarburos derivados del petrleo. Es una tecnologa rentable que combina la descontaminacin de la zona no saturada con la extraccin de compuestos contaminantes que se encuentran flotando en el agua subterrnea. Es aplicable incluso en zonas donde el nivel fretico se encuentra a ms de 10 metros de profundidad.

3.3.2.2. Bio-degradacin ex situ on site

3.3.2.2.1. Landfarming

El landfarming es una tecnologa de bio-remediacin ex situ que requiere la excavacin de los suelos contaminados y su disposicin sobre una superficie impermeable (normalmente algn tipo degeo-membrana). Estageo-membranaest dispuesta sobre la superficie del terreno adyacente a la zona contaminada o en una pequea piscina excavada cerca de esta zona y sobre la que se vierte el suelo a tratar. Adems, el proceso cuenta con un sistema de drenaje para la recoleccin de lixiviados, que debern recibir algn tratamiento posterior:

La descontaminacin se basa en la accin de los microorganismos presentes en el suelo, por lo que la utilidad de tratarlos ex situ reside en poder controlar fcilmente las condiciones ptimas de biodegradacin de los compuestos orgnicos. Fundamentalmente se controlan las siguientes condiciones:

Contenido en humedad: Se aada agua mediante un sistema de riego. Aireacin: El suelo es volteado por mtodos mecnicos peridicamente. pH: Debe permanecer cerca de la neutralidad, por lo que se aadirn enmiendas calizas en caso de aumentar la acidez. Otras enmiendas: Nutrientes, inoculacin de microorganismos.

Por lo general, los contaminantes son tratados en levantamientos de medio metro de espesor. Cuando se consigue el grado de depuracin deseada se retira este suelo y se aade una nueva capa, aunque puede ser til retirar slo la parte superficial del primer montn y verter sobre el mismo nuevo residuo a tratar para que se aproveche la actividad microbiana existente.

El landfarming se usa satisfactoriamente en el tratamiento de lodos de refinera que contienenhidrocarburos del petrleo. Si existencompuestos muy voltilesen la mezcla, stos pueden ser emitidos a la atmsfera antes de ser degradados por los microorganismos. La tasa de degradacin se reduce si:

Los hidrocarburos son muy pesados. Los compuestos presentan anillos en suestructura qumica, como es el caso de losHAP. Presentan cloro o nitrgeno.

3.3.2.2.2. Bio-pilas

Las bio-pilas constituyen una tecnologa de bio-remediacin ex situ en la cual el suelo contaminado conhidrocarburoses extrado y dispuesto en un rea de tratamiento o piscina previamente excavada para su descontaminacin con microorganismos. Las bio-pilas se utilizan cuando la sustancia contaminante es demasiadovoltilcomo para ser tratada con la tcnica de landfarming, ya que las emisiones gaseosas seran demasiado altas, o cuando se quiere acelerar el proceso de bio-remediacin.

La zona de tratamiento incluye sistemas de recoleccin de lixiviados y un sistema de aireacin que cuenta con una serie de tuberas de PVC que son colocadas durante la construccin. Estas caeras estn interconectadas a un soplador de presin negativa o de vaco, que fuerza al oxgeno atmosfrico a pasar a travs de la pila de suelo. Tambin se controlan otros parmetros como la humedad, la temperatura, los nutrientes o el pH. Existen en el mercado aditivos qumicos especficos cuyas propiedades nutritivas pueden estimular la biodegradacin. De esta manera se tiene un alto control sobre las condiciones de remediacin y el medio.

La base de la piscina de tratamiento estar cubierta con una superficie impermeable para reducir al mnimo el riesgo de lixiviacin de los contaminantes al suelo limpio que queda debajo. Los lixiviados recogidos por el sistema de drenaje pueden ser tratados en un bio-reactor en la misma zona.

Los montones de suelo no suelen exceder los 2 o 3 metros como mximo y pueden estar cubiertos en la parte superior por plsticos impermeables para controlar la volatilizacin de losCOV, que deberan ser tratados antes de su emisin a laatmsfera.

A continuacin se muestra un esquema general del proceso y de una bio-pila:

El tratamiento de suelos mediante bio-pilas se aplica fundamentalmente para la eliminacin deCOVno halogenados e hidrocarburos. LosCOVhalogenados, los compuestos semi-voltiles y lospesticidastambin pueden ser tratados mediante esta tecnologa, pero la eficacia del proceso puede disminuir, y puede ser slo aplicable a ciertos compuestos dentro de estos grupos.

3.3.2.2.3. Compostaje

El compostaje de suelos contaminados es un proceso biolgico controlado en el que loscontaminantes orgnicos(por ejemplo losHAP) son convertidos en sustancias inofensivas por los microorganismos aerobios, dando lugar a un producto final estabilizado denominado compost, que es til en agricultura.

El suelo contaminado es excavado y trasladado a la zona de tratamiento. sta rea estar previamente construida y consiste en una pista impermeabilizada con ajuste de las pendientes hacia un sumidero para el control de los lixiviados, los cuales sern reinyectados en el suelo, generando un ciclo semi-cerrado de circulacin de agua. El suelo se suele distribuir en filas o en pilas de 1,5 metros de alto y 2,1-2,5 metros de ancho, aunque depende deldiseo.

Durante el proceso es necesario mantener unas determinadas condiciones para obtener unos buenos resultados:

Aireacin: Es el factor fundamental a controlar, ya que los microorganismos aerobios van a necesitar una tasa de oxgeno determinada para lograr la biodegradacin de los contaminantes. Se puede conseguir una buena aireacin de diferentes formas en funcin deltipo de proceso de compostaje diseado.

Temperatura: Se generarn condiciones termfilas debido al calor producido por los microorganismos en la degradacin del material orgnico. El rango de temperatura ptimo de trabajo oscila entre 54C y 65C.

Humedad: Los microorganismos necesitan de una hidratacin adecuada para su correcto desarrollo. Pero una excesiva hidratacin del suelo restringe el movimiento del aire en el subsuelo y reduce la disponibilidad de oxgeno, el cual es sumamente necesario para los procesos metablicos aerbicos de las bacterias.

El rango ideal de hidratacin del suelo es de 20 a 30 % en peso. En los procesos de bio-remediacin en pilas de compostaje el suelo debe ser hidratado peridicamente ya que se seca con facilidad como consecuencia de la evaporacin, la que a su vez se ve incrementada durante las operaciones de aireacin y bajo condiciones de clima clido.

pH: Para sostener el crecimiento de la poblacin bacteriana, las pilas de compostaje deben mantenerse en un rango de pH entre 6 y 8 durante su operacin, siendo 7 el valor ptimo. Suelos fuera de este rango requerirn un ajuste, pudiendo aumentarse con la adicin de enmiendas calizas en caso de ser demasiado cido, o aumentarse aadiendo azufre en caso de que sea demasiado alcalino.

Nutrientes: Los microorganismos requieren de una fuente de carbono para el crecimiento celular y una fuente de energa para mantener las funciones metablicas requeridas para su crecimiento. Las fuentes de carbono pueden provenir del contaminante o del carbono contenido en fertilizantes o aditivos y agentes de esponjamiento. Estos agentes de esponjamiento tienen como objetivo, adems, evitar el apelmazamiento del suelo, que pude producirse por una excesiva hidratacin y que va a dificultar el flujo de aire a travs de la pila, limitando la capacidad de degradacin de los microorganismos. Se utilizan por ello agentes de esponjamiento tales como serrn, paja, virutas de madera, hojas, cscaras de semilla o estircol.

Cantidad de microorganismos: Normalmente en la pila de suelo contaminado existen microorganismos suficientes para realizar el proceso, pero puede ser necesario inocularlos o aadir estircol o una pila de compost maduro. Al introducir el estircol, por un lado se est aumentando la poblacin microbiana y, por otro, se estn aadiendo nutrientes.

Existen tres diseos posibles del proceso de compostaje:

1. Pilas estticas aireadas. El suelo se apila en montones que se airean mediante soplantes o bombas de vaco que estn distribuidas en el interior de las pilas.

2. Pilas mecnicamente agitadas. El suelo se coloca en reactores donde se mezcla mecnicamente para conseguir la aireacin.

3. Windrow Composting. Es la alternativa ms rentable y la ms utilizada. El suelo se coloca en montones alargados que se mezclan peridicamente con equipos mviles.El proceso de compostaje aplicado a la descontaminacin de suelos se utiliza cuando existe gran cantidad decompuestos orgnicosbiodegradables, con muy buenos resultados en suelos contaminados conHAP. Tambin se puede utilizar en el tratamiento de explosivos. Por otro lado, una excesiva presencia de COVhace necesario el control y tratamiento de las emisiones gaseosas.

3.3.2.2.4. Biodegradacin ex situ off site

Esta tcnica implica la excavacin del suelo y su transporte a instalaciones especficas donde va a ser tratado en bio-reactores.

En primer lugar el suelo es sometido a un proceso fsico en el que se separan escombros y otros elementos gruesos. A continuacin se mezcla con agua para llevar el contaminante a una concentracin predeterminada, dependiente de la tasa de biodegradacin y de las propiedades fsicas del suelo.

El suelo se introduce en el bio-reactor, que normalmente consiste en un fermentador cilndrico horizontal que gira sobre su eje favoreciendo la mezcla de la masa contaminada (como se muestra en la figura). Se introducen nutrientes, oxgeno y microorganismos en caso de que fuera necesario. Tambin se suelen aadir materiales inertes de elevada superficie especfica, sobre los que los microorganismos se desarrollan con mayor facilidad. En caso de que fuera necesario ajustar el pH se adicionar un cido o una base.

Sonda de temperaturaSonda de pHToma de agua fraGases residuales filtradosManmetrocido/BaseRociadorAire comprimidoTubo de la cosechaVaporEntrada de agua fraCamisa de refrigeracinSonda de concentracin de oxigenoMedio nutriente estrilImpulsorVaporNutrienteAntiespumante

Cuando la biodegradacin se ha completado, la mezcla de suelo puede ser devuelta a su lugar de origen, previo secado.

La utilizacin de bio-reactores es ms conveniente que otras tcnicas de bio-remediacin en los casos en que el suelo sea heterogneo, la permeabilidad sea baja, en las reas donde las aguas subterrneas son difciles de extraer, o cuando se requiera una velocidad de tratamiento mayor.La tcnica est especialmente indicada en el tratamiento deCOVno halogenados y residuos de artillera. Si se cuenta con microorganismos especficos tambin se obtienen buenos resultados en el tratamiento deCOVhalogenados, pesticidasyPCB. Estos compuestos tambin pueden ser tratados en bio-reactores secuenciales en los que se alternan procesos aerobios con procesos anaerobios.

3.3.2.2.5. Fitorremedeacin in situ

Esta tecnologa consiste en la utilizacin de las plantas para llevar acciones de eliminacin, transferencia, estabilizacin o degradacin de contaminantes presentes en el suelo. Las plantas van a actuar como filtros biolgicos que descomponen o estabilizanmetaleso bien degradancontaminantes orgnicos.

La fitocorreccin o fitorremediacin se suele combinar con otros mtodos de limpieza en las etapas finales y sus caractersticas principales son:

Es una tcnica de limpieza pasiva, estticamente agradable y dependiente de la energa solar. El tiempo de aplicacin es ms largo que en otro tipo de tecnologas de descontaminacin. Los costes econmicos que conlleva son bajos. Se emplea cuando la contaminacin es superficial y la zona no es muy extensa. Se aplica a un rango amplio de contaminantes, pero principalmente se utiliza en la extraccin de metales.

Aunque las medidas fitocorrectoras son mucho ms lentas que otros mtodos y llegan solamente a la profundidad hasta la cual llegan las races, pueden eliminar los ltimos restos de contaminantes atrapados en el suelo que a veces quedan con las demstcnicas de tratamiento. Lgicamente, cuando se utilizan rboles en lugar de plantas pequeas, las races pueden penetrar ms en el perfil del suelo, pudindose tratar contaminacin ms profunda.

A continuacin se describen las principales tcnicas fitocorrectivas empleadas en la descontaminacin de suelos:

3.3.2.2.5.1. Fitoextraccin

Tambin conocida como fitoacumulacin consiste en la absorcin de contaminantes especficos (metales) por las races de las plantas y su acumulacin en tallos y hojas.

En primer lugar, se seleccionan las especies ms adecuadas, segn los metales presentes y las caractersticas del emplazamiento, y se cultivarn en la zona contaminada. Una vez completado el crecimiento vegetativo de la planta el siguiente paso es cortarlas y proceder a su incineracin y traslado de las cenizas a un vertedero de seguridad. Estas cenizas apenas ocuparn un 10 % del volumen que ocupara el suelo si se excavar para su tratamiento. Otra alternativa es transformar las plantas en abono vegetal para reciclar losmetales. El proceso se repite hasta que se alcance la reduccin de concentracin demetalesdeseada.Ms de 400 plantas pueden absorber grandes cantidades decinc,nquelycobrey la fitoextraccin tambin se realiza con xito en presencia deplomoycromo:

3.3.2.2.5.2. Rizofiltracin

Es una tcnica parecida a la fitoextraccin, pero en este caso se procede al cultivo de las plantas en invernaderos con las races sumergidas en agua en vez de en tierra. Cuando el sistema reticular de la planta est bien desarrollado se trasplanta rpidamente a la zona contaminada para que absorba elagua contaminadadel suelo. A medida que las races se van saturando en agua, se cortan y se eliminan. Otra opcin es recoger elagua contaminaday llevarla al invernadero donde estn las plantas en cultivo.

Esta tcnica se utiliza en el tratamiento de suelos contaminados conmetales, residuos industriales, escorrentas de procesos agrcolas, drenajes cidos de minas ycontaminantes radiactivos.

3.3.2.2.5.3. Fitodegradacin

Mediante esta tcnica se van a degradarcontaminantes orgnicosgracias al uso de determinadas plantas. Estas plantas van a producir enzimas que catalizan la degradacin de loscompuestos orgnicosy los productos obtenidos van a ser utilizable por el metabolismo de la planta para el crecimiento y desarrollo de sus tejidos.

Se utiliza en la degradacin deHAPy compuestos clorados como eltricloroetileno(TCE).

3.3.2.2.5.4. Biodegradacin estimulada por la rizosfera

Consiste en la liberacin de sustancias naturales ricas en carbono orgnico al medio por parte de las races, tales como azcares, cidos o alcoholes, que van a ser utilizadas por los microorganismos. La proliferacin de microorganismos va a acelerar el proceso de biodegradacin decontaminantesque llevan a cabo los mismos.

El proceso de biodegradacin tambin se ve fav