RESUMEN
En este trabajo se
describe en forma general la importancia del análisis forense ambiental para identificar
fuentes
contaminantes de hidrocarburos
alifáticos (HA) y aromáticos policíclicos
(HAPs) en suelos.
Así como algunas consideraciones en el uso de esta
metodología, que a últimas fechas ha
tomado una gran importancia en casos legales de contaminación al ambiente
principalmente, en sitios afectados o cercanos a actividades
industriales, domésticas o agrícolas.
1.
INTRODUCCIÓN
Los casos típicos de contaminación son:
los derrames de petróleo crudo en tierra como en
mar; así como las operaciones
negligentes en instalaciones industriales que se dieron en el
pasado, y que aún siguen sin ser atendidas
(pequeños escurrimientos de combustible durante la carga y
descarga de autos-tanque,
reparación de líneas de conducción,
escurrimientos de aceites y combustibles durante la
reparación de motores en
talleres). Otro tipo de problemas son
los debidos a la fuga de combustibles por fallas en instalaciones
subterráneas; por ejemplo, en estaciones de servicio,
terminales de almacenamiento y
zonas de transportación por ductos. Aquí la
migración de los combustibles en forma
horizontal y vertical hacia el subsuelo puede contaminar los
mantos freáticos en función a
las propiedades del suelo (Saval,
1999). Durante la explotación, la extracción y el
transporte de
petróleo
muchas veces ocurren accidentes que
ocasionan contaminación de suelos y aguas
superficiales.
Para proteger y/o remediar sitios de interés es
necesario conocer las concentraciones y fuentes contaminantes
así como los valores de
fondo (naturales) debido a la enorme complejidad de variables
ambientales y del contaminante, en este caso hidrocarburos
alifáticos (HA) y aromáticos policíclicos
(HAPs) (Rehwagen et al., 2005).
En la mayor parte de los estudios de
contaminación en suelos, la información es referida a los hidrocarburos
alifáticos por ser éstos la fracción
dominante de los derrames en el suelo denominados como
hidrocarburos totales de petróleo (HTP). En el suelo se
evalúa el grado de degradación y distribución de estos contaminantes, siendo
éste un primer paso de exploración del tipo de
contaminante presente. En algunos casos se han empleado algunos
compuestos alifáticos específicos para diferenciar
un origen biológico de uno derivado del petróleo.
Se han descrito algunas inconsistencias en la interpretación de dichos compuestos
específicos debido a su susceptibilidad a la
degradación en ambientes tropicales, y se ha considerado
que los HAPs son más estables que los alifáticos
para definir una fuente de contaminación en estos
ambientes (Wang et al., 2001).
Las sustancias tóxicas persistentes originadas de
la combustión de material orgánico se
distinguen por ser semivolátiles en su mayoría, lo
que les permite presentarse en forma de vapor o adsorberse a
partículas atmosféricas, facilitando su transporte
a grandes distancias en la atmósfera. Esto
ocurre en función de la temperatura;
por ejemplo, en lugares cálidos los contaminantes se
evaporan y viajan con el viento para posteriormente depositarse
en la tierra por
descenso de temperatura; o en ambientes fríos,
éstos pueden vaporizarse nuevamente por efecto de un
aumento de temperatura y desplazarse a zonas más lejanas.
Este efecto es conocido como saltamontes (Finizio et al.,
1998). Pocos son los países que cuentan con un registro de los
contaminantes liberados al ambiente, como es el caso de Inglaterra que ha
estimado las concentraciones de contaminantes en Londres y sus
repercusiones a la vida humana y silvestre (Wild & Jones,
1995).
Para identificar posibles fuentes contaminantes como
petróleo, combustión de material vegetal, emisiones
de combustibles, entre otros, se han desarrollado estudios
denominados análisis forenses ambientales que tienen la
finalidad de identificar la fuente contaminante con
análisis detallados en los sitios impactados
principalmente en cuerpos acuáticos, sedimentos, aire y suelo.
Estos estudios se basan en la comparación de perfiles de
HA y HAPs de muestras contaminadas y contaminantes puros,
identificación de compuestos individuales
específicos que se han descrito en la literatura como propios de
una fuente contaminante, y finalmente con la aplicación de
relaciones diagnósticas donde puntualizan la fuente
contaminante. Las relaciones diagnósticas más
importantes referidas por la literatura son el fenantreno/
antraceno (Phe/Ant),
antraceno/fenantreno (Ant/Phe), fenantreno/9,10 dimetilantraceno
(Phe/Dma), fenantreno/9,10 dimetilantraceno (Phe/Dma),
fenantreno/fluoranteno (Phe/Fla), fenantreno/benzo(e)pireno
(Phe/BeP), fenantreno/benzo(a)pireno (Phe/BaP),
fluoranteno/benzo(e)pireno (Fla/BeP), fluoranteno/benzo(a)pireno
(Fla/BaP), pireno/criseno (Pyr/Cry), pireno/benzo(e)pireno
(Pyr/BeP), criseno/benzo(e)pireno (Cry/BeP),
criseno/benzo(b+j+k)fluoranteno (Cry/BbkF) descritas en estudios
realizado en zonas templadas y para suelos minerales. No
existen relaciones establecidas para zonas tropicales y suelos
orgánicos destacando la importancia de investigaciones
en dichas zonas.
La ventaja de esta metodología es el uso de
técnicas de laboratorio
muy robustas, como la cromatografía de gases,
además de tener una descripción detallada de los compuestos
propios de una contaminación; la desventaja que tiene el
uso de compuestos
orgánicos es la degradación de algunos HA y
HAPs en ambientes extremos como es el caso de zonas tropicales o
costeras, por lo que se debe tener en cuenta las condiciones
ambientales del lugar. La aplicación de la herramienta
estadística de análisis de
componentes principales (ACP) ayuda a discernir o agrupar las
fuentes contaminantes para complementar con el procedimiento
antes mencionado.
Por tal motivo, el objetivo de
este trabajo es dar a conocer la utilidad de
técnicas de identificación de fuentes contaminantes
de HA y HAPs en suelos como parte de una metodología
denominada análisis forense ambiental.
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