Aspectos en la contaminación del suelo por hidrocarburos en México

Indice
1.
Introducción
2. Antecedentes.
3. Legislación ambiental en
materia de hidrocarburos.
4. Caracteristicas de los
hidrocarburos.
5. Hidrocarburos en el
suelo.

1.
Introducción

El desarrollo
económico en México
favoreció la concentración territorial de la
industria.
Hasta 1970 no se aplicó ningún criterio ambiental
para su desarrollo,
aunque había indicios de impactos crecientes sobre la
contaminación
atmosférica y la generación de residuos. El
resultado de una política de bajos
precios de
petróleo
propició su uso intensivo y, con ello, un crecimiento de
la demanda
energética más acelerada. En la segunda parte de la
década de los 70’s, la reestructuración
productiva de la industria se
modificó debido al crecimiento petrolero. La petroquímica básica se
convirtió en la actividad con mayor contribución a
la
contaminación, también la producción de fibras sintéticas,
resinas, fertilizantes, plásticos,
pinturas y pigmentos, y gases
industriales que pasaron a ser las actividades más
relevantes por su impacto potencial al ambiente
(Quadri, 1994).

En México, la
industria petrolera en su conjunto ha tenido un gran impacto
negativo en materia
ambiental. Por la amplia gama de productos
derivados del
petróleo, no ha sido posible evaluar cuantitativamente
la contaminación involucrada desde la fase de
explotación hasta la obtención de los
petroquímicos básicos (Saval, 1995).

El suelo y subsuelo
constituyen un recurso natural difícilmente renovable que
desempeña funciones entre
las que destaca su papel como
medio filtrante durante la recarga del manto acuífero y la
protección de los mismos, también están
integrados al escenario donde ocurren los ciclos
biogeoquímicos, hidrológicos y las redes tróficas,
además de ser el espacio donde se realizan las actividades
agrícolas, ganaderas y soporte de la vegetación
(Saval, 1995).

Durante mucho tiempo y hasta
hace poco, nadie se preocupaba por el destino de los residuos
generados, dando por hecho que la naturaleza
limpiaba el ambiente, pero
según fue cambiando la naturaleza y
composición de los residuos, y al aumentar su cantidad y
complejidad, esta capacidad (degradativa y amortiguadora)
empezó a alterarse (Gutiérrez, 1990).
El desarrollo
petrolero y el crecimiento de la industria petroquímica han requerido de la
utilización intensiva de los energéticos
fósiles para cubrir las necesidades de una sociedad
más consumista, en artículos indispensables en la
industria, hogar, comercio y
personal que
ha llevado, a lo largo del tiempo, a una
fuerte degradación del ambiente, principalmente el
aire. En la
extracción del petróleo
no se considera el bienestar del ambiente, lo que ha contribuido
a la degradación del aire, agua y
suelo. En
México se ha realizado poca investigación sobre este último, en
comparación al aire y agua referente
a estudios de contaminación, por lo que es necesario
llevar a cabo estudios para conocer el estado
actual de los suelos cercanos a
zonas industriales y urbanas, indispensables para el uso adecuado
y conservación de éstos.

La infraestructura petrolera está integrada por
pozos, baterías de separación, complejos procesadores de
gas, centrales
de almacenamiento y
bombeo, red densa de
ductos y presas para el confinamiento de desechos sólidos
y líquidos procedentes de la perforación y mantenimiento
de los pozos.

Estas instalaciones poseen riesgos
inherentes de fugas de petróleo, diesel y gasolina por
roturas de los ductos, por filtración de aguas aceitosas
desde las presas y por los derrames del agua aceitosa de las
presas por las inundaciones durante el periodo de
lluvias.

2.
Antecedentes.

Por la importancia económica que representa
el
petróleo para México y, ante la demanda en el
mercado exterior,
a pesar de las fluctuaciones de su precio, se ha
intensificado su explotación lo cual representa el
renglón más fuerte en la captación de
divisas. Durante el periodo 1995-1999, Pemex ha entregado al
Gobierno Federal
854 mil millones de pesos por concepto de
impuestos
directos e indirectos así como derechos de
extracción (Pemex, 2000). Ante esta situación,
México se ha convertido en el cuarto productor de
petróleo en el mundo, con producción diaria de 3 millones de
barriles, exportando 1.4 millones de barriles diarios. Este
producto se
exporta a Canadá, Estados Unidos,
Centroamérica, España,
Francia,
Yugoslavia, Japón e
Israel (Ayllon
& Chavez, 1994). Las reservas probadas, probables y posibles
ascendieron –al primero de enero del 2000- a 58 mil 204
millones de barriles de petróleo crudo equivalente, por lo
que la relación reserva –producción es
superior a los 40 años (Pemex, 2000).
A la industria petrolera la constituyen las áreas de la
prospección, explotación, producción,
refinación y procesamiento de gas. Es una de
las industrias
más importantes por el volumen de
producción, generación de empleos y necesidades que
satisface, entre ellas la obtención de gasolina y
lubricantes para la industria y el transporte.

La industria petroquímica surge de la necesidad
de obtener una serie de derivados del
petróleo, y básicos para otras industrias. Su
importancia deriva de la gran variedad de las industrias a las
que abastece, entre ellas la de fertilizantes, fibras
sintéticas, plásticos,
llantas, jabones y detergentes, artículos para el hogar,
empaques, etc. (Ayllon & Chavez, 1994).
Por las diferentes actividades industriales que efectúa
PEMEX, existe un potencial de contaminación del ambiente
por la emisión de humos, polvos, gases y
descargas de aguas residuales generadas durante la
perforación de pozos petroleros, por la extracción
de líquidos, por su refinación y producción
de petroquímicos. Además, la transportación
de petróleo crudo y productos
refinados por buques tanque y tuberías tiene
implícita la posibilidad de derrames que pueden contaminar
suelo, agua y atmósfera.

La institución petrolera asume la
obligación de proteger, controlar y restaurar al ambiente
en lo relativo a sus actividades industriales, así como de
las comunidades y poblaciones en donde opere (PEMEX,
1988).

PEMEX – Refinación, lleva a cabo múltiples
y variadas acciones para
reducir las emisiones de contaminantes, contando con un inventario de
emisiones atmosféricas de todas las refinerías, el
cual se elaboró mediante un programa de
instalación de 261 puntos de muestreo en las
chimeneas de proceso
(Viejo, 1995).

Los residuos generados por las actividades de esta
industria como son: catalizadores gastados y lodos aceitosos, por
citar algunos, son depositados en tambores, patios y fosas
rústicas, previo a su tratamiento y disposición
final en sitios autorizados. Existe el interés
por parte de PEMEX de rehabilitar los suelos
contaminados. De acuerdo a la información de PEMEX, dos de los lugares
más contaminados por hidrocarburos
a nivel nacional son la refinería "Lázaro
Cárdenas" y el Pantano de Santa Alejandrina, ambos
ubicados en el sureste de México (Veracruz y Tabasco)
(González & Quintero, 1995).
Por otra parte, se tiene que los residuos o desechos de la
actividad petrolera están clasificados como residuos
peligrosos. Se calcula que en 1991 se generaron 5,292 miles de
T/año de residuos peligrosos y se ha estimado que el 24%
son derivados del petróleo, es decir, 130,183
T/año. Un informe de la
SEDESOL menciona que los residuos anuales de los procesos de
refinación y petroquímicos de Petróleos
Mexicanos, alcanzan la cifra de 1.7 millones de T de residuos, de
estos el 90.15% corresponde a desperdicios semisólidos;
9.6% a líquidos y 0.25% a sólidos; 18% del total se
consideran peligrosos. Los residuos reciclados representan 0.1% y
se estima que sólo 13% del total es susceptible de ser
reutilizado, ver cuadro 1 (Saval, 1995).

Cuadro 1. Residuos anuales generados por los procesos de
Refinación y Petroquímica de Petróleos
Mexicanos (PEMEX).

Tomado de Saval, 1995.
En nuestro país, las auditorías ambientales surgen de la
necesidad de verificar las emisiones y la
contaminación de agua y suelo por la industria ya
instalada, destacando que México cuenta con una escasa y
reciente experiencia en la aplicación de este instrumento
de la política ambiental. El único
informe
disponible al público se elaboró en 1995, donde la
Procuraduría Federal de Protección al Ambiente
(PROFEPA) reporta que durante 1992 a 1994, realizaron 179
auditorias
ambientales y estuvieron en proceso otras
221. El informe señala que en las instalaciones de Pemex
se practicaron 22 auditorías entre las que destacan: Terminal
Marítima Pajaritos, Coatzacoalcos; Terminal de Almacenamiento y
Distribución, Nuevo Laredo; Terminal de
Almacenamiento y Distribución, Mexicali; Terminal de
Almacenamiento y Distribución, Nogales; Terminal de
Almacenamiento y Distribución Rosarito; La Cangrejera,
Coatzacoalcos (Bojórquez & García,
1995).

Las instalaciones que han recibido certificados de
industria limpia son las más importantes de Pemex, tales
como 4 refinerías, 10 centros de procesamiento de gas y 7
centros petroquímicos y se añaden 53 terminales de
almacenamiento y distribución, y diversos ductos e
instalaciones de explotación de crudo (Pemex, 2000).
Atendiendo a más de 9 mil recomendaciones que surgieron de
las auditorias, a
fin de cumplir con la normatividad ambiental y mejorar las
prácticas operacionales, minimizar riesgos, evitar
emisiones y derrames, así como mejorar la imagen
institucional. De los 400 certificados entregados por PROFEPA en
el país, 92 corresponden a instalaciones de Pemex de un
programa de
289, lo que ubica a esta empresa a la
vanguardia de
la gestión
ambiental e industrial de México.

PROFEPA entregó certificados de industria limpia
a 10 instalaciones de PEMEX Exploración y
Producción, 2 a PEMEX Refinación, 1 a PEMEX Gas y
Petroquímica Básica y otra más a PEMEX
Petroquímica. Asimismo, otorgó 8 refrendos, de los
cuales 6 fueron para PEMEX Gas y Petroquímica
Básica y 2 para PEMEX Petroquímica (Pemex,
2000).

En el informe anual de Pemex 1999 se establece que el
derrame de hidrocarburos representó el 0.3 % de las
emisiones y descargas totales. El 56 % de este volumen fue
consecuencia de los 93 derrames ocurridos en instalaciones de
PEMEX Refinación (PR). El volumen restante se debió
a los 763 derrames en instalaciones de PEMEX Exploración y
Producción (PEP). En términos de hidrocarburos
líquidos transportados por ductos en tierra, PEP
derramó 14.3 barriles por cada millón de barriles
transportados mientras que PR derramó 17.1. Las emisiones
al aire constituyen 84 % de las emisiones y descargas totales.
Cerca de 70 % de las emisiones al aire se refieren a
SOx, mientras que casi 20 % son compuestos
orgánicos volátiles totales (COVT). El 91 % de
las emisiones de COVT provienen de la evaporación de
hidrocarburos, mientras que 9 % se refiere a hidrocarburos
liberados por procesos de combustión parcial. Las refinerías
participan con el 87 % del total, esta evaporación se da
principalmente en los tanques de almacenamiento.

3. Legislación
ambiental en materia de
hidrocarburos.

La Ley General del
Equilibrio
Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA) es el
instrumento fundamental que introdujo la modificación en
el régimen de las autorizaciones de obras o actividades
"que pueden causar desequilibrios ecológicos o rebasar los
límites
y condiciones establecidos en las disposiciones aplicables para
proteger el ambiente y preservar y restaurar los ecosistemas, a
fin de evitar o de reducir al mínimo sus efectos negativos
sobre el ambiente". Se menciona particularmente, para las
actividades petroleras:
I. Obras hidráulicas, vías generales de comunicación, oleoductos, gasoductos y
carboductos;
II. Industria del petróleo, petroquímica, química,
siderúrgica, papelera, azucarera, del cemento y
eléctrica;
XIII. Obras o actividades que correspondan a asuntos de competencia
federal, que pueden causar desequilibrios ecológicos
graves e irreparables, daños a la salud
pública o a los ecosistemas, o
rebasar los límites y
condiciones establecidos en las disposiciones jurídicas
relativas a la preservación del equilibrio
ecológico y la protección al ambiente (LGEEPA,
1996).

La protección de los elementos naturales del
suelo queda alineada en el ámbito general de la LGEEPA,
por lo mismo, son aplicables sus instrumentos de control, la
ordenación ecológica del territorio, la
manifestación del impacto ambiental
para obras y actividades antes mencionadas, la adopción
de medidas de protección en áreas naturales, a
través del Instituto Nacional de Ecología (INE) y
Procuraduría Federal de Protección al Ambiente
(PROFEPA), órganos desconcentrados de la Secretaría
de Medio
Ambiente, Recursos
Naturales y Pesca, en la
inspección, vigilancia y aplicación de medidas para
la conservación y preservación del ambiente
(Díaz, 1995).

La LGEEPA establece los siguientes aspectos para atender
la contaminación del suelo con 11
artículos, destacando:
Art. 134. Menciona los criterios de la prevención y
control de la
contaminación; párrafo
I. Corresponde al estado y la
sociedad
prevenir la contaminación del suelo. II. Deben controlarse
los residuos en tanto que constituyen la principal fuente de
contaminación del suelo; IV. Se establece que en los
suelos contaminados por la presencia de materiales o
residuos peligrosos, deberán llevarse a cabo acciones
necesarias para recuperar o restablecer sus condiciones, de tal
manera que puedan ser utilizados en cualquier tipo de actividad
prevista por el programa o de ordenamiento ecológico que
resulte aplicable.
Art. 136. Los residuos que se acumulen o puedan acumularse y se
depositen o infiltren en los suelos deberán reunir las
condiciones necesarias para prevenir o evitar: I.
Contaminación del suelo, II Las alteraciones nocivas en el
proceso biológico de los suelos; III. Las alteraciones en
el suelo que perjudiquen su aprovechamiento, uso o
explotación y; IV. Riesgos y problemas de
salud.
Art. 139. Toda descarga, depósito o infiltración de
sustancias o materiales
contaminantes en los suelos se sujetará a lo que disponga
esta ley, la ley de
Aguas Nacionales, sus disposiciones reglamentarias y las Normas Oficiales
Mexicanas que para tal efecto expida la Secretaria.
Art. 140. La generación, manejo y disposición final
de los residuos de lenta degradación deberá
sujetarse a la que establezca en las Normas Oficiales
Mexicanas que al respecto expida la Secretaría, en
coordinación con la Secretaría de
Comercio y
Fomento Industrial (Diario Oficial, 13 de Diciembre de
1996).

De acuerdo al Programa Nacional Forestal y de Suelo
1995-2000 es de importancia el fomento de la conservación
de los suelos como acción prioritaria, por lo que se busca
inducir cambios en los sistemas
productivos a nivel nacional que combinen la optimización
de ingresos y
rendimientos con la conservación, abriendo espacios
formales para la participación de los productores en las
tareas de diagnóstico, selección
de alternativas e instrumentación de acciones para contener
el deterioro ambiental, por lo que menciona una serie de programas y
objetivos a
alcanzar, involucrando a la parte industrial, gubernamental y
académica.

En lo relativo al marco normativo de la
restauración y conservación de suelos, se observan
múltiples deficiencias y contradicciones en los diversos
aspectos de cada instrumento jurídico. Por otro lado, se
identifica un rezago en la generación de normas que
permitan un ejercicio eficaz de la acción pública y
la orientación para los productores, buscando una
congruencia de todo el marco normativo, tomando en cuenta las
tendencias internacionales en la materia (Poder
Ejecutivo Federal, 1995).
En nuestro país no existen normas con respecto a
límites permisibles de hidrocarburos en el ambiente
(suelo, agua y aire), por lo que se ha recurrido a referencias de
organismos internacionales (Canadá, Países Bajos y
Estados
Unidos). En los Estados Unidos, cada gobierno estatal
ha desarrollado sus propios límites permisibles, los
cuales fueron definidos de acuerdo a una evaluación
de riesgo (Saval,
1995). Para un mismo parámetro existe una gran
discrepancia por ejemplo para HTP el límite varía
de 40 a 2000 mgKg-1 como se muestra en los
cuadros 2 y 3. En México, la PROFEPA ha manejado criterios
de limpieza desarrollados por el Grupo de
Trabajo sobre Restauración de Suelos Contaminados
conformado por esta dependencia (Cuadro 3) (Profepa,
1999).

Con la necesidad de proveer un marco legal en la
protección y contaminación del suelo, se han
definido aspectos relevantes por el Grupo de
Trabajo sobre Restauración de Suelos Contaminados en la
gestión
de una guía de evaluación
de daños ambientales y propuestas de restauración,
destacando lo siguiente:
1. Acciones de contención, evaluación y
restauración de los suelos contaminados
2. Decisión en evaluar propuestas de
restauración
3. Criterios en el muestreo de
suelo.
4. Evaluación de técnicas y
preparaciones comerciales para destruir o transformar los
contaminantes presentes en los suelos.

Cuadro 2. Límites permisibles o Niveles de
limpieza en algunas entidades de E.U.

HTP: hidrocarburos totales de
petróleo; M: método
modificado (Tomado de Saval, 1995 en PEMEX: Ambiente y
Energía).
Cuadro 3. Límites permisibles para HAP’s establecido
por Canadá y los Países Bajos y Criterios de
limpieza desarrollados por la PROFEPA

Suelo 1: Se refiere a uso
agrícola. Suelo 2: De uso residencial/recreativo. Suelo 3:
De uso industrial (Profepa, 1999).

4. Caracteristicas de
los hidrocarburos.

Los hidrocarburos son compuestos formados por
átomos de carbono e
hidrógeno, de gran abundancia en la naturaleza, presentes
principalmente en el
petróleo (Chappin, 1988 y PEMEX, 1988).

Se considera a los hidrocarburos de petróleo como
una mezcla líquida compleja de gases, líquidos y
sólidos, existiendo pequeñas cantidades de mezclas de
nitrógeno, oxígeno
y azufre, además de contener compuestos de hierro,
níquel, vanadio y otros metales (PEMEX,
1988; Wood, 1974).

De manera general, el petróleo tiene una
proporción de 76 a 86% de carbono, e
hidrógeno de 10 a 14%. Los hidrocarburos se clasifican de
la siguiente forma:

Hidrocarburos Biogénicos: Estos son sintetizados
por casi todas las plantas, animales
terrestres y marinos, incluyendo la microbiota, bacterias,
plancton marino, diatomeas, algas y plantas
superiores (Bedair & Al-Saad, 1992). La síntesis
de este tipo de hidrocarburos está controlada por rutas
metabólicas, lo cual trae como resultado mezclas de
compuestos de limitada complejidad estructural relacionada
directamente con la función
biológica específica.

Las características de los hidrocarburos
biogénicos son:

• Los formados recientemente exhiben un alto nivel de
  n-alcanos de
  número impar
• Los aportes por detritus de plantas terrígenas
  se caracterizan por n-alcanos de
  número impar en la región de
  C23-C33
• Los aportes de origen marino se ven marcados por la
  presencia de los alcanos C15, C17 y
  C19
• Las contribuciones biogénicas notan el
  predominio del isoprenoide pristano
• Compuestos de tipo aromático no se presentan
  frecuentemente o al menos en proporciones significativas
  (Bedair & Al-Saad, 1992).

Estos pueden ser biosintetizados por los organismos o
bien pueden ser ingeridos con el alimento y alterados
después de su ingestión. El fitano y el pristano
son compuestos que se encuentran comúnmente en el
petróleo, en los organismos sólo se conoce el
pristano que al parecer ingresa con el alimento (Padilla,
1989).

La formación de compuestos aromáticos y
alifáticos de bajo peso molecular es dado conforme al
tiempo de la descomposición de la materia orgánica,
estos compuestos pueden ser condensados para dar lugar a
sustancias de mayor peso molecular como lo explica Schnitzer
& Khan (1978) y Blumer & Youngblood (1975) como parte de
la teoría
de la biosíntesis confirmada por un gran
número de compuestos de bajo peso molecular que es un buen
indicador de la presencia microbiana en el suelo.

Hidrocarburos Antrópicos: Son aquellos que son
introducidos como resultado de cualquier tipo de actividad
humana. Los procesos de combustión industrial que contribuyen con
niveles mucho más altos debido principalmente al humo
generado por carbón, combustibles fósiles y
petróleo refinado, las descargas de aguas municipales, las
actividades de transporte y
los derrames son algunas de las principales fuentes de
estos contaminantes (Bidleman et al., 1990).

Los HAP´s constituyen contaminantes
orgánicos relacionados con las actividades humanas. Los
compuestos que más conciernen de los hidrocarburos del
petróleo y de la pirólisis de combustibles son los
hidrocarburos aromáticos policíclicos, sus
homólogos alquil y los HAP´s sustituidos con sulfuro
o nitrógeno. Muchos de esos compuestos son estables y
altamente tóxicos, algunos son potentes
carcinógenos y otros mutagénicos. Se ha reportado
que los HAP´s son producidos a altas temperaturas de 400 a
500°C, mientras los homólogos alquil sustituidos se
producen a bajas temperaturas de 100 a 150° C (Lesser,
1995).

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos
(HAP’s) están formados por dos o más anillos
de benceno fusionados, los cuales difieren en el número y
posición del anillo aromático.

Hay dos clases de hidrocarburos aromáticos: los
de bajo peso molecular que tienen de 2 a 3 anillos
aromáticos como el naftaleno, fluoreno, fenantreno y
antraceno y derivados, y los de alto peso molecular que tienen de
4 a 7 anillos aromáticos como el criseno. Sus características físicas y
químicas varían de acuerdo a su peso molecular y,
en consecuencia, en su distribución y conducta del
ambiente, lo mismo sus efectos en los sistemas
biológicos.

Su importancia está relacionada a su movilidad,
debido a su peso molecular, presentándose en un intervalo
de 128.16 a 300.36 u.m.a. para el naftaleno y coroneno,
respectivamente. Los HAP´s de alto peso molecular son
relativamente inmóviles y, por ende, de baja volatilidad y
solubilidad. Dieciséis HAP’s (naftaleno,
acenaftileno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno,
fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno,
benzo(b)fluoreno, benzo(k)fluoreno, benzo(a)pireno,
indeno(1,2,3-cd)pireno,
dibenzo(ah)antraceno y benzo(ghi)perileno) son considerados como
contaminantes prioritarios por EPA, la
Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Comunidad
Económica Europea (CEE) debido a sus efectos
carcinógenicos (Menzie et al., 1992).

Estos compuestos se encuentran distribuidos en el suelo,
mar, sistemas fluviales y sedimentos, su presencia se ha
atribuido principalmente a los derrames de petróleo y
descargas de plantas petroquímicas, aún cuando
también se puede deber al transporte atmosférico
por los aportes de la combustión (Padilla,
1989).

Las características determinantes de los
hidrocarburos en el ambiente son las siguientes:
Densidad. Se
define como la relación entre la masa y una unidad de
volumen determinado para una sustancia en particular
(Chapín & Summerlin, 1988). Los compuestos
orgánicos se clasifican en dos grupos:
Compuestos orgánicos ligeros: son aquellos cuya densidad es menor
que la del agua. Compuestos orgánicos densos: son aquellos
que poseen una densidad mayor a la del agua.
Polaridad. Se refiere a la existencia o no de una
distribución equitativa de las nubes electrónicas
que forman varios enlaces. Si no es equitativa, una parte de la
molécula será más positiva y la otra
será más negativa. Por tanto, la molécula se
comporta como un dipolo o que es una molécula polar. Por
otra parte, si las nubes electrónicas están
igualmente distribuidas, decimos que la molécula es no
polar. La polaridad depende de la electronegatividad de los
átomos y la forma de la molécula, si no hay
diferencia de electronegatividad de los átomos la
molécula será no polar. Todos los compuestos
orgánicos contienen carbono y la mayoría
también hidrógeno, debido que existe una leve
diferencia en electronegatividad entre el carbono y el
hidrógeno; la mayoría de los compuestos son no
polares (Chapín & Summerlin, 1988).

De acuerdo a McBride (1994), los hidrocarburos
alifáticos son compuestos no polares y son, por lo tanto,
pobres competidores con el agua. Los
hidrocarburos aromáticos, son compuestos no polares o muy
débilmente polares como los alifáticos. Se ha
determinado que compuestos no polares o débilmente polares
tienen afinidad por las fases orgánicas
hidrofóbicas en ácido húmico siendo las
fuerzas de Van der Waals o la atracción hidrofóbica
como unión de enlace.
Hidrofobicidad. Se refiere a la poca afinidad de los compuestos
orgánicos al agua como es el caso de los hidrocarburos del
petróleo. El comportamiento
resultante es una baja solubilidad de las moléculas no
polares y aquellas débilmente polares que
tienen una mayor afinidad de reaccionar con la materia
orgánica a través de las interacciones de Van der
Waals.
Solubilidad al agua.- Es la característica química más
importante usada para asegurar: (a) movilidad química,
(b)estabilidad química, (c)acumulación
química, (d)bioacumulación química y
(e)sorción química, en el ambiente

Las características de la solubilidad
son:

• La alta solubilidad al agua de un compuesto
  químico promueve su mayor movilidad, y es menos probable
  a ser acumulativo, bioacumulativo, volátil y
  persistente; un compuesto químico altamente soluble es
  propenso a ser biodegradado y metabolizado por los
  microorganismos.
• Un contaminante químico poco soluble en agua
  es más probable de ser inmovilizado por vía
  adsorción y es menos móvil, más
  acumulativo o bioacumulativo, persistente en los compartimentos
  ambientales y ligeramente propenso a biodegradarse y puede ser
  metabolizado por plantas y animales (Ney,
  1990).

Los valores
numéricos de la solubilidad son los siguientes:

• solubilidad baja < de 10 ppm
• solubilidad media entre 10 y 1000 ppm
• solubilidad alta >1000 ppm

La solubilidad de los hidrocarburos varía de
acuerdo a sus características químicas y
físicas que influyen de manera determinante en el
transporte de tales compuestos hacia zonas profundas, como a
continuación se observa en el siguiente cuadro
4:

Cuadro 4. Solubilidad de Hidrocarburos y
Derivados

Tomado de Fan & Krishnamurthy,
1995
Coeficiente de partición agua octanol. Expresa la
relación de concentraciones en equilibrio de un
químico en las fases de octanol y agua. Es un indicador de
la bioacumulación o potencial bioconcentración de
un compuesto químico en el tejido graso de los organismos.
El coeficiente es un indicador de la solubilidad al agua,
movilidad, sorción y bioacumulación. Su valor se
describe de la siguiente forma:

• Alto coeficiente, significa mayor afinidad de
  bioacumularse/bioconcentrarse en la cadena
  alimenticia, mayor su potencial de sorción en suelo
  y baja su movilidad además de significar una baja
  solubilidad en agua.
• Bajo coeficiente, significa menor afinidad
  química a bioacumularse, mayor su potencial de
  movilidad, mayor solubilidad y mayor su potencial a
  biodegradarse y poder ser
  metabolizado.

Los valores
numéricos para este parámetro (Kow) son los
siguientes:

• Un coeficiente menor de 500 puede ser indicativo de
  una alta solubilidad al agua, movilidad, poco o nada de
  bioacumulación o acumulación y degradabilidad por
  microbios, plantas y animales.
• Un coeficiente mayor de 1000 es indicativo de la baja
  solubilidad, inmovilidad, no biodegradabilidad y es un
  químico que es bioacumulativo, acumulativo, persistente
  y adsorbido al suelo (Ney, 1990).

Presión de Vapor. En el caso de los HAP’s
de bajo peso molecular (2 anillos) su valor es de
10-4 atm indicativo de ser
volátiles al ambiente y los de alto peso molecular (>5
anillos) con un valor de 10-13 atm tienden a quedar en
suelo dado su peso molecular. Los alifáticos con un peso
molecular bajo (C5H12) con un valor de 1
atm y los de peso molecular alto (C18H36)
con un valor de 10-7 atm. Para los compuestos
orgánicos como es el caso de los hidrocarburos estos se
pueden manifestar de la siguiente manera:

1. Un compuesto químico con una presión
   de vapor baja, alta capacidad de adsorción o alta
   solubilidad al agua es menos probable a volatilizarse
   (principalmente compuestos orgánicos de alto peso
   molecular).
2. Un compuesto químico con una presión
   de vapor alta, baja capacidad de adsorción o baja
   solubilidad al agua es más probable a
   volatilizarse.

Coeficiente de partición en suelo. Es
frecuentemente interpretado como una medida de la
contribución de las fuerzas hidrofóbicas para la
sorción. Esto es preciso para compuestos altamente no
polares, y puede no ser preciso para especies polares. El Koc
puede ser calculado de otras propiedades del compuesto
químico como la solubilidad al agua, el coeficiente de
partición agua octanol (Kow) y de la estructura
molecular del compuesto. El contenido de materia orgánica
del suelo o sedimento es importante en la adsorción de los
contaminantes orgánicos (Ney, 1990).

En los sistemas de agua-suelo/sedimento, donde el
contenido de materia orgánica es significante, la
adsorción de los contaminantes orgánicos no polares
ocurre principalmente por partición dentro de la materia
orgánica. De acuerdo al coeficiente de distribución
agua-suelo/sedimento (Kd) de contaminantes no polares es
fuertemente dependiente del contenido de materia orgánica
del suelo o sedimento (fom) o alternativamente del contenido de
carbón orgánico del suelo/sedimento (foc) (Chiou et
al., 1998). Expresando la siguiente relación:
Koc = Kd / foc
En el cuadro 5 se muestra el
destino de los contaminantes orgánicos en el ambiente en
función
de su coeficiente de distribución en suelo y solubilidad
al agua,
Cuadro 5. Relación de compuestos orgánicos y su
destino en el ambiente

n* denota insignificante, Koc:
Coeficiente de partición en suelo y SA: Solubilidad al
agua. Otra vía se refiere a que puede participar
cualquiera de los procesos del suelo.
Tomado de Ney, 1990