Contaminacion del suelo por hidrocarburos

Contaminación del suelo por hidrocarburos
M.C. Raúl Castañeda Ceja

Principales funciones del suelo
El suelo y el subsuelo
constituyen un recurso natural
difícilmente renovable.
 Filtrante durante la recarga
de los mantos acuíferos
 Protección de los mismos
es el lugar donde ocurren
los ciclos biogeoquímicos.
 Espacio de actividades
agrícolas y ganaderas
 Soporte de la vegetación

Características de los hidrocarburos
Compuestos
formados por
átomos de carbono
e hidrogeno.
Presentes en el
petróleo
Existiendo
cantidades
combinadas de
nitrógeno, oxigeno,
y azufre.
Mezcla compleja
de gases, líquidos y
solidos
Además
compuestos de
hidrogeno, níquel,
vanadio.

Contaminación del suelo
Estamos acostumbrados a
considerar al suelo, como algo
muerto.
Donde podemos colocar,
acumular o tirar cualquier
producto solido o liquido que
ya no nos es de utilidad.
Cuando lo asemos de forma
voluntaria o accidental
Papel
Vidrio
Plastico
Materia organica
Residuos peligrosos
Afectamos de manera directa
las características físicas,
químicas y de este,
desencadenando efectos sobre
los seres vivos.

Contaminación del suelo
El manejo
inadecuado de los
materiales y
residuos
peligrosos
Ha provocado un
grave problema de
contaminación de
los suelos
El problema de los
suelos
contaminados con
hidrocarburos
radica de hace
pocos años.
No existía
conciencia del
grado de la
dificultad y el costo
que representa

propiedades físicas del suelo más afectadas por
derrames de hidrocarburos son:
• • La estructura del suelo debido a la ruptura de
los agregados
• • Aumento de la retención del agua en la capa
superficial
• • El potencial hídrico
Elías Munguía y Martínez en SEMARNAP

Las propiedades químicas del suelo más
afectadas por un derrame de hidrocarburos son:
• • Aumento de carbono orgánico, ya que el 75% del carbono
del petróleo crudo es oxidable
• • Disminución del pH, debido a la acumulación del carbono
orgánico y generación de ácidos orgánicos
• • Aumento del manganeso y hierro intercambiable
• • Aumento del fósforo disponible

Los efectos tóxicos de los hidrocarburos en el
ambiente dependerán de:
• La cantidad y composición del petróleo
• • La frecuencia y tiempo de exposición
• • El estado físico del derrame
• • Las características del sitio donde sucedió el derrame
• • Variables ambientales como temperatura, humedad y
oxígeno
• • El uso de dispersantes químicos (está restringido su uso)

Petróleos Mexicanos (PEMEX)
Contamina
potencialmente el
ambiente
Emisión de humos,
polvos, gases
Descargas de aguas
residuales
generadas durante
la perforación de
pozos
En la extracción de
líquidos, por la
refinación y en la
producción de
petroquímicos.
Las instalaciones
poseen riesgos
inherentes de fugas
de petróleo, diésel y
gasolina.
Por rotura de los
ductos, filtración de
aguas aceitosas
desde las presas
Derrames del agua
aceitosa desde las
presas por
inundaciones
durante lluvias.
Transportación de
petróleo crudo y
productos refinados
en buques tanque .
Implica la posibilidad
de derrames .

Informe anual de PEMEX de 1999
56%
fue
consecuencia
de los 93
derrames
ocurridos en
instalaciones
de PEMEX
Refinación
(PR).
Volumenrestante
se debió a los
763 derrames
en
instalaciones
de PEMEX
Exploración y
Producción
(PEP).
se establece
que el derrame
de
hidrocarburos
representó el
0.3% de las
emisiones y
descargas
totales.

Daños provocados por
hidrocarburos al suelo y a la salud

contaminación
• La contaminación, es la alteración de las
características físicas, químicas o biológicas de
los factores medioambientales en grado tal
que supongan un riesgo inaceptable para la
salud humana o los ecosistemas.
Acusa del hombre

Un suelo contaminado por hidrocarburo es
aquel que:
Presentan concentraciones de hidrocarburos totales de
petróleo
superiores a 50 mg/Kg.

• Derrames en operaciones de transporte y de
carga y descarga.
• Fugas de conducciones superficiales
• Derrames sistemáticos en instalaciones
industriales
• Fugas por accidentes industriales

Efecto HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS ( HAPs)
SOBRE LA
SALUD
HUMANA
Vías de penetración: inhalación, ingestión y
penetración cutánea
Son los más tóxicos de los hidrocarburos. La exposición
en periodos prolongados ha desarrollado casos de
cáncer y algunos ejercen efectos mutagénicos. El benzo
(a) pireno es cancerígeno.
SOBRE LOS
ECOSISTEMAS
Otros efectos: lenta degradación, acumulación en los
sedimentos, suelos, plantas acuáticas y terrestres,
peces e invertebrados.

Efecto BENCENO Y SUS DERIVADOS
SOBRE LA SALUD
HUMANA
Vías de penetración: inhalación, ingestión y
penetración cutánea.
- Causa: Depresión del sistema nervioso central,
inconsciencia a menudo mortal (sólo
bajo altas concentraciones). Dermatitis. Dolor
abdominal y de garganta.
SOBRE LOS
ECOSISTEMAS
Ecotoxicidad: muy tóxico
- Otros efectos: Riesgo de inflamabilidad y explosión.

Efecto BIFENILOS POLICLORADOS ( PCBs)
SOBRE LA SALUD
HUMANA
Vías de penetración: inhalación, ingestión y penetración cutánea.
Posibles efectos cancerígenos y teratogénicos. Atacan al hígado,
produciendo coma hasta la muerte.
SOBRE LOS
ECOSISTEMAS
Otros efectos: Inhiben el crecimiento de las plantas. Baja
degradación y alta
persistencia en el suelo

Es una tecnología emergente que
utiliza organismos vivos.
Absorber, degradar o transformar los
contaminantes y retirarlos, inactivarlos o
atenuar su efecto.

Convertir sustancias que son peligrosas para
los organismos vivos a productos inertes, de
manera que solo queden desechos inofensivos
de dichas sustancias.
OBJETIVO

Descontaminación Digestión
Sustancias orgánicas por
los microorganismos
Obtienen la
fuente de carbono
Crecimiento
de sus células
funciones
metabólicas

Problemas que enfrentan Petróleos Mexicanos (PEMEX) es la generación
de residuos peligrosos.
72% corresponde a lodos y recortes de perforación (residuos de
perforación).
8% a lodos aceitosos provenientes de refinerías.
6% a aceites gastados de refinerías y complejos petroquímicos.

Los métodos de tratamiento biológico dependen
de la capacidad de los microorganismos para
degradar residuos aceitosos a productos inocuos
(dióxido de carbono, agua y biomasa) a través de
reacciones bioquímicas.

La biodescontaminación es un proceso espontáneo
o dirigido en el cual mediante procedimientos
biológicos, fundamentalmente microbiológicos, se
degradan o transforman los contaminantes hasta
formas menos tóxicas o no tóxicas.
Biodegradabilidad.
Distribución del contaminante en las distintas fases.
Lixiviación.

Los hongos basidiomicetos ligninolíticos
producen un conjunto de enzimas
extracelulares para metabolizar la lignina
que les confieren, asimismo, la capacidad
de degradar un amplio abanico de
contaminantes.
La aplicación de estos hongos para tratar y
recuperar espacios contaminados tiene un
interés creciente. Esta revisión recoge diversos
aspectos de las tecnologías de
biorrecuperación y de los avances en el
conocimiento del metabolismo ligninolítico.

TÉCNICAS PARA TRATAMIENTO DE
EMPLAZAMIENTOS CONTAMINADOS
El confinamiento tiene como finalidad el
aislamiento de la fuente contaminante,
evitando la salida de líquidos (lixiviados),
polvo o gases; es decir controlando la
dispersión de la contaminación.
La recuperación de un espacio
contaminado puede abordarse mediante
diferentes estrategias: confinamiento,
limpieza y estrategia de respuesta.

tratamiento in situ del suelo
contaminado
excavación del emplazamiento
contaminado, retirada del suelo
afectado y tratamiento ex situ del
mismo
excavación, retirada y depósito
en vertedero controlado
LA LIMPIEZA INCLUYE LA APLICACIÓN DE UNA O VARIAS
TECNOLOGÍAS PARA ELIMINAR LOS CONTAMINANTES DEL
SUELO

BIORREMEDIACION:
HONGOS
por ejemplo: Sustancias empleadas en la
preservación de la madera. Hidrocarburos
aromáticos policíclicos. Organoclorados. Bifenilos
policlorados. Tinturas. Pesticidas. Fungicidas.
Herbicidas. Lignina.
Ciertos hongos son muy efectivos
en la remoción de un amplio rango
de contaminantes.

Pleurotus ostreatus
pleuroto en forma de ostra (Pleurotus
ostreatus) es un hongo comestible,
estrechamente emparentado con la seta de
cardo (Pleurotus eryngii).
Aplicación del hongo como Alternativa para la
Biorremediación de Suelos Contaminados con
Metales Pesados.

El término biorremediación fue acuñado a
principios de la década de los '80.
Los científicos observaron que era posible aplicar
estrategias de remediación que fuesen biológicas,
basadas en la capacidad de los microorganismos de
realizar procesos degradativos

se basan en
la digestión
sustancias
orgánicas por los
microorganismos

representan simplificadamente a un reactor
con su correspondiente sedimentador y
El sistema está formado por
seis pequeños reactores
construidos con planchas acrílicas, cada
reactor tiene una capacidad de 11L
tienen dos salidas que
permiten la salida del afluente
tratado y el drenaje de los
excesos de lodo.

la cual será bombeada mediante una bomba
peristáltica hacia un sistema de distribución
que aplicó diferentes caudales hacia cada
uno de los seis reactores, permitiendo
diferentes tiempos de retención.
Cadareactorconstaradedos
zonas(mezclacompletay
sedimentacióndelodos).
En un tanque se almacenara el
agua residual sintética o
natural a ser tratada
Al mismo tiempo cada uno de los
seis reactores recibirá la dotación
de aire a través de un sistema de
distribución cuya fuente fue un
compresor de aire.

En el proceso de lodos activados los microorganismos
(Pleurotus ostreatus) son completamente mezclados
con la materia orgánica de manera que esta les sirve de
alimento para su producción.
El inóculo usado será extraído
de la planta de lodos
activados. La adaptación de
las especies no será
inmediatamente demandando,
aproximadamente, 6 días su
aclimatación.
Además, se inoculará estiércol de
ganado vacuno y abono de jardín
(cepas biológicas), a fin de acelerar el
crecimiento microbiano.
siembra del microorganismo

Se pondrá en marcha el sistema con el
encendido del compresor proveyendo de aire a
todos los reactores.
Se enciende la bomba peristáltica, la cual estará
conectada al dosificador de sustrato, el cual funciona
automáticamente dosificando una cierta cantidad de
sustrato, dependiendo del tiempo de retención
hidráulico de cada reactor.
Se llena cada reactor con el lodo cultivado
y una cantidad adicional de sustrato.

Descomposición por las
plantas y organismos, como
consecuencia de los
procesos metabólicos que
tienen lugar en las plantas.
Los microorganismos del
suelo, bacterias, algas y
hongos, obtienen alimento y
energía para su crecimiento
por descomposición de los
compuestos orgánicos sobre
todo cuando carecen de
otras fuentes.

La bioventilación es una biorremediación “in-situ” que
utiliza microorganismos endógenos para degradar
contaminantes tanto del subsuelo como de las aguas
subterráneas contaminadas.
Mediante esta técnica, la actividad
biológica de la bacteria endógena se
estimula por medio de la inyección de
aire a través de los pozos de ventilación.
Estos se instalan en varios puntos del área
contaminada, y a través de ellos se inyectan nutrientes
y soluciones específicas preparadas en laboratorio.

Se cumplieron dos condiciones para aplicar el
sistema de bioventilación como tecnología
remediativa en este lugar.
En primer lugar se determinó que era posible
la producción y provisión de oxígeno a través
de la zona vadosa del subsuelo.
Luego se demostró que los microorganismos
endógenos del lugar tenían la capacidad de
utilizar el oxígeno.
fue necesario determinar la conductividad
hidráulica y la permeabilidad intrínseca para
saber cuán efectivo sería el sistema de
bioventilación en el lugar afectado.
Y de esa manera poder biodegradar la
contaminación de hidrocarburos en una
proporción aceptable.

Bibliografía
• Online de Microbiología para Farmacéuticos INTRODUCCIÓN
Suelos Contaminados por Hidrocarburos Universidad de
Granada.htm
• Instituto Nacional de Ecología.htm
• C:UsersshyrmaPicturesambientalContaminación del Suelo
« Secretaría de Protección Civíl.htm

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