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Contaminación de aguas subterráneas por lnapl y dnapl

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Publicado en: Educación
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Contaminación de aguas subterráneas por lnapl y dnapl

  1. 1. INTRODUCCION Las aguas subterráneas suele ser más difíciles de contaminar que las superficiales, pero cuando esta contaminación se produce, es más difícil de eliminar. Sucede esto porque las aguas del subsuelo tienen un ritmo de renovación muy lento. Se calcula que mientras el tiempo de permanencia medio del agua en los ríos es de días, en un acuífero es de cientos de años, lo que hace muy difícil su purificación.
  2. 2. Los derrames fugas de hidrocarburos constituyen los mayorescontaminantes de las aguas subterráneas.
  3. 3.  En particular, los hidrocarburos líquidos en fase no acuosa (LNAPL) presentan una baja solubilidad en agua, se infiltran en el subsuelo y pueden alcanzar el agua subterránea. Estos compuestos presentan generalmente solubilidades muy bajas en el agua pero aún así se superan los límites de potabilidad aceptados. Además es imprescindible establecer una diferenciación entre aquéllos con una densidad menor que el agua.
  4. 4. LA GRAVEDAD DEL PROBLEMA DECONTAMINACIÓN •Al ser menos densos que el agua, se quedan flotando encima la zona saturada. Son poco solubles en el agua de forma que el disolvente persistirá durante décadas y siglos en el acuífero Los suelos tienen una capacidad de retención de hidrocarburos orgánicos relativamente alta.Gran parte de la contaminación ocurre por fugas, derrames y disposición de NAPL en las aguas subterráneas.Los LNAPLs pueden clasificarse en aquellos cuya densidad es mayor a la del agua (DNAPLs) y aquellos más ligeros que el agua (LNAPLs).
  5. 5.  En la figura se puede apreciar cómo se ubican de acuerdo a su densidad. Entre los LNAPLs están los hidrocarburos derivados del petróleo como la gasolina, el diesel, compuestos como benceno, tolueno, etilbenceno y xileno.Los LNAPL flotan sobre el nivel freático del acuífero. Las fases volátilesocupan parte de la zona vadosa y pueden incorporarse al flujosubterráneo. La fase libre circula en la parte superior del acuífero. Lasfases solubles formarán una pluma en la parte superior de la zonasaturada.
  6. 6. Problemas ambientales de losLNAPLs Estudios han comprobado que el benceno es un agente cancerígeno en humanos. Por su parte, el petróleo en el suelo causa problemas ecotoxicológicos, debido al potencial tóxico, carcinogénico y mutagénico. Estos compuestos son los contaminantes más comunes en la industria del petróleo, abarcando las refinerías, distribución, almacenamiento y estaciones de servicio. Los éteres se pueden introducir accidentalmente a los ambientes sub-superficiales durante la refinación, la distribución, y el almacenaje de combustibles. El más usado de los éteres es el MTBE, que reemplazó al plomo en la gasolina
  7. 7. Transporte y movilidad de los LNAPLs enel subsuelo El proceso de transporte y movilidad de los NAPLs está gobernado por una variedad de parámetros. Entre ellos se pueden considerar:  Las propiedades del propio LNAPL (densidad, viscosidad, solubilidad, presión de vapor, volatilidad y tensión interfacial).  Las características del suelo en el que se propagan.  También se agregan aquellas vías preferentes de migración, como fracturas o canales de disolución, de gran importancia en el movimiento de LNAPLs en el subsuelo.
  8. 8.  Cuando ocurre un derrame de LNAPL (ej. gasolina ó diesel), éste comienza a lixiviar hacia el acuífero bajo la acción de la gravedad; a medida que el LNAPL avanza, va quedando retenido dentro de los poros y fracturas del suelo debido a las fuerzas capilares, lo que significa que una fracción del LNAPL quedará atrapado como LNAPL residual, mientras el LNAPL no atrapado y móvil puede continuar migrando.
  9. 9.  Aunque las propiedades químicas y las condiciones de los emplazamientos varían de un lugar a otro, los principios básicos que controlan el destino y el transporte de un LLFNA son los mismos. Su migración en el subsuelo se ve afectada por: El volumen del LLFNA vertido. El área de infiltración. El tiempo de duración del vertido. Las propiedades del LLFNA. Las propiedades del medio. Las condiciones del flujo en el subsuelo. La sección esquemática de la fig. 6 nos muestra la distribución de los compuestos químicos orgánicos en fases múltiples resultantes del vertido del LLFNA
  10. 10.  El término DNAPL se utiliza sobre todo cerca hydrogeologists para describir los contaminantes adentro agua subterránea. Los líquidos no acuosos densos incluyen entre sus compuestos alguno que tienen átomos de cloro, bromo o flúor que químicamente corresponden a compuestos semivolátiles, halogenados o no, y volátiles halogenados.
  11. 11. La gravedad del problema decontaminación por DNAPLs se da ya que; • Al ser más densos que el agua, penetran dentro de la zona saturada. • Al tener una viscosidad muy pequeña, penetran rápidamente dentro del acuífero. • Al tener una tensión superficial agua/disolvente baja, entran muy fácilmente en pequeñas fracturas. • Son poco solubles en el agua de forma que el disolvente persistirá durante décadas y siglos en el acuífero, pero suficientemente solubles para generar un problema de contaminación. • Los suelos tienen una capacidad de retención de disolventes clorados relativamente pequeña. • Se degradan relativamente poco, teniendo tiempos de vida excesivamente largos.
  12. 12.  Cuando el vertido sobre la superficie del terreno, o la descarga desde el subsuelo supera el valor de saturación residual, los DNALPs se mueven verticalmente en la zona no saturada bajo la influencia de la fuerza de la gravedad. La migración se produce a través de los poros más grandes, los cuales inicialmente tenían agua mojando los minerales del suelo y aire. Los DNALPs desplazan al aire, por lo que dichos poros se quedan rellenados por agua y estos hidrocarburos. En esta zona la permeabilidad para los DNALPs es mayor que para el agua, por lo que va desplazándola y ocupando su lugar. Así que en la zona capilar va empujando al agua hacia abajo, ocupando los poros de la misma.
  13. 13. Al llegar a la zona saturada del acuífero estos hidrocarburos irán penetrando en la misma también gracias al empuje de la fuerza de la gravedad desplazando al agua cuando alcanzanel llamado peso crítico, a partir del cual irá formando unas especies de digitalizaciones verticales hacia la base del acuífero.
  14. 14. PROTECCIÓN DE LAS AGUASSUBTERRÁNEASLa prevención de la contaminación resulta una alternativa claramente preferible a la corrección, y la normativa legal va en ese sentido.De esta forma, el diseño y proyecto de las estaciones de servicio ya tiene en cuenta todos estos factores y podemos hablar de medidas preventivas para evitar la contaminación y de medidas correctoras que se toman una vez la contaminación o la emisión del contaminante se ha producido para limpiar o evitar su propagación.
  15. 15. SISTEMAS PASIVOS DE CONTROL -MEDIDAS PREVENTIVAS El agua superficial es el medio más habitual de transporte y por consiguiente de contaminación de los acuíferos subterráneos. Por ello la tecnología preventiva de contaminación en esta materia se enfoca tanto en prevención de contaminación de aguas subterráneas como en prevención de contaminación de aguas superficiales.
  16. 16. Tecnologías de control de aguassuperficiales Las aguas generadas por una estación de servicio pueden clasificarse en cuatro grupos: las pluviales no contaminadas (cubiertas), pluviales contaminadas (pavimentos), residuales domésticas y lavado de vehículos. Para ello sea así, deben establecerse redes de alcantarillados separativas que recojan las aguas según su procedencia. Un detallado análisis de un vertido de este tipo utilizando modelos específicos para cada asentamiento requiere un importante gasto de computación y también unos grandes recursos para la caracterización de los parámetros físicos y químicos requeridos.
  17. 17.  “La creciente demanda por abastecimiento de agua potable de aguas subterráneas pone de relieve la importancia que adquiere conocer si la calidad del agua subterránea está siendo alterada, pues esto puede repercutir a mediano y largo plazo en la salud de la población abastecida.”

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