Residuos peligrosos y radioactivos

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Contaminación de suelos por residuos peligrosos y radioactivos.

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Residuos peligrosos y radioactivos

  1. 1. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y ESTUDIOS EN MEDIO AMBIENTE MAESTRÍA NE INGENIERÍA AMBIENTAL Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y RadioactivosDocente: MSc. Lic. Ramón CáceresRealizado por: Ing. Mario Francisco Castellón Zelaya Managua, Marzo del 2011Contaminación Ambiental
  2. 2. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos ÍNDICEI. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1II. GLOSARIO .......................................................................................................... 2III. OBJETIVOS ...................................................................................................... 3 3.1 Objetivo General........................................................................................... 3 3.2 Objetivos Específicos .................................................................................. 3IV. DESARROLLO .................................................................................................. 4 4.1 Residuos Peligrosos .................................................................................... 4 4.1.1 Definición ................................................................................................. 4 4.1.2 Fuentes de generación ............................................................................ 5 4.1.3 Características de los residuos peligrosos .............................................. 7 4.1.3.1 Corrosividad (EPA, 1980) ..................................................................... 7 4.1.3.2 Reactividad (EPA, 1980) ..................................................................... 8 4.1.3.3 Explosividad (EPA, 1980) ..................................................................... 8 4.1.3.4 Toxicidad (PNUMA, 1989) .................................................................... 8 4.1.3.5 Inflamabilidad (EPA, 1980) .................................................................. 9 4.1.3.6 Patogenicidad (CETESB, 1985) .......................................................... 9 4.1.4 Efectos sobre el suelo ........................................................................... 10 4.1.5 Estudio de Caso: Contaminación de Suelos por Hidrocarburos ............ 10 4.1.5.1 Estado actual...................................................................................... 10 4.1.5.2 Consecuencias ambientales............................................................... 11 4.1.5.3 Principales fuentes de contaminación ................................................ 11 4.2 Residuos radioactivos ............................................................................... 12 4.2.1 Definición ............................................................................................... 12 Contaminación Ambiental
  3. 3. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos 4.2.2 Fuentes de generación .......................................................................... 13 4.2.3 Clasificación........................................................................................... 15 4.2.4 Efectos sobre el suelo ........................................................................... 16 4.2.4.1 Impacto de isótopos radioactivos en el suelo ..................................... 16 4.2.4.2 Radioisótopos y estructura del suelo .................................................. 17 4.2.5 Estudio de Caso: Chernóbil ................................................................... 19 4.2.5.1 Generalidades .................................................................................... 19 4.2.5.2 Efectos sobre el medio ambiente ....................................................... 20 4.2.5.3 Contaminación del suelo .................................................................... 21 4.2.5.4 Situación actual y perspectivas de futuro de Chernobyl ..................... 23V. CONCLUSIONES .............................................................................................. 25VI. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................ 26 Contaminación Ambiental
  4. 4. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos I. INTRODUCCIÓNEl suelo y subsuelo constituyen un recurso natural difícilmente renovable quedesempeña funciones entre las que destaca su papel como medio filtrantedurante la recarga del manto acuífero y la protección de los mismos, tambiénestán integrados al escenario donde ocurren los ciclos biogeoquímicos,hidrológicos y las redes tróficas, además de ser el espacio donde se realizan lasactividades agrícolas, ganaderas y soporte de la vegetación (Saval, 1995).Durante mucho tiempo y hasta hace poco, nadie se preocupaba por el destinode los residuos generados, dando por hecho que la naturaleza limpiaba elambiente, pero según fue cambiando la naturaleza y composición de losresiduos, y al aumentar su cantidad y complejidad, esta capacidad (degradativay amortiguadora) empezó a alterarse (Gutiérrez, 1990).Por otro lado, el suelo es también uno de los receptores terminales deradioisótopos.Su presencia en el medio edáfico se debe a su existencia previa comocomponente del substrato litológico, o bien a las radiaciones cósmicas. En estecaso, generalmente, tienen una distribución amplia, aunque su concentraciónsuele ser muy baja. Sin embargo, otra fuente de radioisótopos procede de lacontaminación derivada de las actividades en las que el hombre emplea laenergía nuclear (defensa, centrales nucleares, medicina, investigación, etc.).La forma como actúan estos componentes y su efecto directo en elfuncionamiento del recurso suelo es lo que se pretende retomar en el presentetrabajo.Contaminación Ambiental Página 1
  5. 5. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos II. GLOSARIOResiduos: Son todas aquellas materias generadas en las actividades deconsumo y producción que no alcanzan, en el contexto en que son producidas,ningún valor económico.Radioactividad: Es un fenómeno natural o artificial, por le cual algunassustancias o elementos químicos, llamados radioactivos son capaces de emitirradiaciones.Hidrocarburos: Son compuestos orgánicos formados únicamente por átomosde carbono e hidrógeno. Consisten en un armazón de carbono al que se unenátomos de hidrógeno. Forman el esqueleto de la materia orgánica.Volátil: Cualquier material sólido o líquido que se evapora fácilmente.Isótopo: Dícese de los elementos químicos idénticos con masas atómicasdiferentes.Contaminación Ambiental Página 2
  6. 6. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos III. OBJETIVOS3.1 Objetivo General  Conocer cómo los residuos peligrosos y radioactivos pueden provocar la alteración de las propiedades químicas del suelo y la consecuente degradación del mismo.3.2 Objetivos Específicos  Definir residuos peligrosos y radiactivos, así como sus características y fuentes de producción.  Explicar el proceso llevado a cabo en el suelo cuando entra en contacto con un residuo peligroso o radioactivo.  Analizar casos de estudios sobre contaminación de suelos por residuos peligrosos y radioactivos. Contaminación Ambiental Página 3
  7. 7. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos IV. DESARROLLODe manera general, los residuos son productos de desecho generados en lasactividades de producción o consumo que no alcanzan, en el contexto en el que sonproducidos, ningún valor económico. Figura 1.- Ciclo de vida de los residuosTal y como se aprecia en la Figura 1, el suelo es un receptor de los residuosgenerados en las diferentes actividades productivos y por tanto es importanteconocer el efecto que estos residuos provocan en él.Existen diferentes formas o criterios para la clasificación de los desechos o residuos.Según su origen, pueden clasificarse como municipales, industriales y hospitalarios;según su estado como líquidos o sólidos; y según el tipo de manejo se clasificancomo residuos peligrosos y no peligrosos.4.1 Residuos Peligrosos 4.1.1 Definición Contaminación Ambiental Página 4
  8. 8. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y RadioactivosSon residuos que por su naturaleza son inherentemente peligrosos de manejar y/odisponer y pueden causar muerte, enfermedad; o que son peligrosos para la salud oel medio ambiente cuando son manejados en forma inapropiada.En Nicaragua la NORMA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y ELIMINACIÓN DERESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS, la cual tiene por objeto establecer losrequisitos técnicos ambientales para el almacenamiento, recolección, transporte,tratamiento y disposición final de los residuos sólidos peligrosos.Según esta norma, se entiende por residuos peligrosos aquellos que, en cualquierestado físico, contengan cantidades significativas de sustancias que puedenpresentar peligro para la vida y salud de los organismos vivos cuando se liberan alambiente o si se manipulan incorrectamente debido a su magnitud o modalidad desus características corrosivas, tóxicas, venenosas, reactivas, explosivas, inflamables,biológicamente perniciosas, infecciosas, irritantes o de cualquier otra característicaque representen un peligro para la salud humana, la calidad de vida, los recursosambientales o el equilibrio ecológico. 4.1.2 Fuentes de generaciónSon diversos los tipos de instalaciones y usos por los que se acumulan residuospeligrosos y que constituyen por tanto fuentes directas de contaminación porcompuestos orgánicos. Entre ellas se pueden citar de forma específica los vertederosurbanos y los depósitos subterráneos (en especial de productos derivados delpetróleo).Las fuentes de residuos pueden agruparse genéricamente en tres bloquesprincipales, atendiendo a las causas que determinan su aparición, a lo largo de lacadena de producción y consumo.Residuos generados en los procesos de transformación, como consecuencia deineficiencias en el uso de las materias primas y de la energía, así como de la propia Contaminación Ambiental Página 5
  9. 9. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivoscomplejidad de gran parte de las materias primas y energéticas en cuanto a suconstitución.Productos que una vez cumplido su ciclo de vida útil son desechados odestinados al abandono.Residuos originados en operaciones de tratamientos de residuos. Ennumerosos procesos de descontaminación los componentes peligrosos no sedestruyen, sino que experimentan transformaciones parciales o se transfieren de unafase a otra, con lo que se originan nuevos residuos que requieren a su vez algún tipode gestión.Según la NORMA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y ELIMINACIÓN DE RESIDUOSSÓLIDOS PELIGROSOS, las categorías de residuos peligrosos a controlar son lassiguientes:1. Residuos Clínicos resultante de la atención médica prestada en los hospitales,centros médicos y clínicas para la salud.2. Residuos resultantes de la producción y preparación de productos farmacéuticos.3. Residuos de medicamentos y productos farmacéuticos para la salud humana yanimal.4. Residuos resultantes de la fabricación, preparación y utilización de productosquímicos para la preservación de la madera.5. Residuos resultantes de la producción, la preparación y utilización de disolventesorgánicos.6. Residuos que contengan cianuros, resultantes del tratamiento térmico y lasoperaciones de temple.7. Residuos de aceites minerales no aptos para el uso de que estaban destinados. Contaminación Ambiental Página 6
  10. 10. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos8. Sustancias y artículos de residuos que contengan o estén contaminados porbifenilos policlorados (PCB), trifenilos policlorados (PCT) o bifenilos polibromados(PBB).9. Residuos alquitranados resultantes de la refinación, destilación o cualquier otrotratamiento pirolítico.10. Residuos sólidos resultantes de la producción, preparación y utilización de tintas,colorantes, pigmentos, pinturas, lacas o barnices.11. Residuos sólidos resultantes de la producción, preparación y utilización deresinas, látex, plastificantes o colas y adhesivos.12. Sustancias químicas de residuos sólidos, no identificadas o nuevas, resultantesde la investigación y el desarrollo o de las actividades de enseñanza y cuyos efectosen el ser humano o el medio ambiente no se conozcan.13. Residuos sólidos de carácter explosivo que no estén sometidos a una legislacióndiferente.14. Residuos sólidos resultantes de la producción, preparación y utilización deproductos químicos y materiales para fines fotográficos.15. Residuos sólidos resultantes del tratamiento de superficies de metales yplásticos.16. Residuos resultantes de las operaciones de eliminación de desechos industriales. 4.1.3 Características de los residuos peligrosos 4.1.3.1 Corrosividad (EPA, 1980)Un residuo es corrosivo si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:  Ser acuoso y tener un pH menor o igual a 2 o mayor o igual a 12.5. Contaminación Ambiental Página 7
  11. 11. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos  Ser líquido y corroer el acero a una tasa mayor que 6.35 mm al año a una temperatura de 55øC, de acuerdo con el método NACE (National Association Corrosion Engineers), Standard TM-01-69, o equivalente. 4.1.3.2 Reactividad (EPA, 1980)Un residuo es reactivo si muestra una de las siguientes propiedades:  Ser normalmente inestable y reaccionar de forma violenta e inmediata sin detonar.  Reaccionar violentamente con agua.  Generar gases, vapores y humos tóxicos en cantidades suficientes para provocar daños a la salud o al ambiente cuando es mezclado con agua.  Poseer, entre sus componentes, cianuros o sulfuros que, por reacción, libere gases, vapores o humos tóxicos en cantidades suficientes para poner en riesgo a la salud humana o al ambiente.  Ser capaz de producir una reacción explosiva o detonante bajo la acción de un fuerte estímulo inicial o de calor en ambientes confinados. 4.1.3.3 Explosividad (EPA, 1980)Un residuo es explosivo si presenta una de las siguientes propiedades:  Formar mezclas potencialmente explosivas con el agua.  Ser capaz de producir fácilmente una reacción o descomposición detonante o explosiva a 25øC y 1 atm.  Ser una sustancia fabricada con el objetivo de producir una explosión o efecto pirotécnico. 4.1.3.4 Toxicidad (PNUMA, 1989) Contaminación Ambiental Página 8
  12. 12. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y RadioactivosUn residuo es tóxico si tiene el potencial de causar la muerte, lesiones graves, oefectos perjudiciales para la salud del ser humano si se ingiere, inhala o si entra encontacto con la piel.La definición de toxicidad es cualitativa y tiene como propósito evitar la necesidad deequipos analíticos de laboratorio altamente sofisticados para la clasificación de losresiduos. Sin embargo, se debe tener en cuenta que una definición más exactarequiere la utilización de límites cuantitativos de contenido de sustancias tóxicas o eluso de definiciones que establecen LC50 (concentración letal media que mata al50% de los organismos de laboratorio) tales como las usadas por la EPA. 4.1.3.5 Inflamabilidad (EPA, 1980)Un residuo es inflamable si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:  Ser líquido y tener un punto de inflamación inferior a 60øC, conforme el método del ASTM-D93-79 o el método ASTM-D-3278-78 (de la American Society for Testing and Materials), con excepción de las soluciones acuosas con menos de 24% de alcohol en volumen.  No ser líquido y ser capaz de, bajo condiciones de temperatura y presión de 25øC y 1 atm, producir fuego por fricción, absorción de humedad o alteraciones químicas espontáneas y, cuando se inflama, quemar vigorosa y persistentemente, dificultando la extinción del fuego.  Ser un oxidante que puede liberar oxígeno y, como resultado, estimular la combustión y aumentar la intensidad del fuego en otro material. 4.1.3.6 Patogenicidad (CETESB, 1985)Un residuo es patógeno si contiene microorganismos o toxinas capaces de producirenfermedades. No se incluyen en esta definición a los residuos sólidos o líquidosdomiciliarios o aquellos generados en el tratamiento de efluentes domésticos. Contaminación Ambiental Página 9
  13. 13. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos 4.1.4 Efectos sobre el sueloEl suelo hace un papel de receptor y amortiguador de la contaminación, esto haceque muchos suelos del mundo se encuentren en un nivel avanzado de degradación,especialmente por contaminación química, tal es el caso de contaminación porresiduos peligrosos.La contaminación de los suelos trae consigo la degradación del mismo, la cual sedefine como el proceso o conjunto de procesos que disminuyen su capacidad actualy potencial para diferentes usos.La degradación química del suelo se conoce como el impacto negativo que seproduce en las propiedades que regulan la vida del suelo por efecto de procesosquímicos, como por ejemplo, la acidificación y la toxicidad. 4.1.5 Estudio de Caso: Contaminación de Suelos por HidrocarburosEl manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escalamundial, un problema de contaminación de suelos, aire y agua. Entre las másseveras contaminaciones se destacan las que se produjeron y todavía se producen acausa de la extracción y el manejo del petróleo principalmente en los paísesproductores de hidrocarburos. 4.1.5.1 Estado actualSin embargo, lo que complica la problemática actual de los sitios contaminados conhidrocarburos, es que hasta hace pocos años, prácticamente no existía unaconciencia del grado de dificultad y del enorme costo de la remediación de suelos,cuerpos de agua y atmósfera contaminados, lo que representa hoy para la sociedadun gran costo económico. Dicha contaminación esta ocasionando el deterioroprogresivo de la calidad del medio ambiente y genera una amenaza real a la saludpública, así como la extinción de gran cantidad de especies vegetales y animales. Contaminación Ambiental Página 10
  14. 14. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos 4.1.5.2 Consecuencias ambientalesEn el caso del suelo, los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con laatmósfera, iniciando una serie de procesos físico-químicos simultáneos, comoevaporación y penetración, que dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura,humedad, textura del suelo y cantidad vertida pueden ser procesos mas o menoslentos lo que ocasiona una mayor toxicidad.Además de tener una moderada, alta o extrema salinidad, lo que dificulta sutratamiento, debido a que altos gradientes de salinidad pueden destruir la estructuraterciaria de las proteínas, desnaturalizar enzimas y deshidratar células, lo cual esletal para muchos microorganismos usados para el tratamiento de aguas y sueloscontaminados.Diferentes estudios han determinado el efecto de la contaminación con hidrocarburosen la germinación y crecimiento vegetativo de diferentes especies de pastossometidos a diferentes concentraciones de hidrocarburo, concluyendo que hay unainhibición en la germinación del trébol común y un marcado retrasó en el crecimientode todas las plantas evaluadas. 4.1.5.3 Principales fuentes de contaminaciónUna investigación realizada en 1981 por el instituto americano de petróleo (API)identifico entre las principales fuentes de contaminación:  Lodos de perforación de tipo inversa y recortesEstos lodos contienen un tipo de aceite muy similar a diesel en concentraciones deaproximadamente 10% y son sumamente arcillosos. Este material se deposita enpresas, las cuales anteriormente eran construidas con materiales permeables yfiltraban los hidrocarburos al medio ambiente.  Suelo contaminado por derrames de tuberías corroídas, Contaminación Ambiental Página 11
  15. 15. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y RadioactivosExisten campos petroleros con alrededor de cincuenta de 50 años de antigüedad,ubicados en zonas pantanosas, manglares u otras selvas inúndales.Los ductos de estos se instalaron conectando los pozos individuales a baterías deseparación y desde ahí hasta las petroquímicas y refinería, generándose corrosiónanaerobia, debido principalmente a bacterias reductoras de sulfato dando comoresultado ductos corroídos y derramamientos. Los tipos de suelos afectados son dezonas bajas con altos contenidos de materia orgánica y arcilla y los menosafectados, son por lo general los más aptos para la agricultura por poseer texturasmenos finas y alta fertilidad.  Tiraderos de desechos aceitosos semisólidos.Se utilizan pozos que nunca produjeron petróleo o un pozo antiguo que no produce yesta tapado, puesto que nunca fueron diseñados para dicho fin y son construidos demateriales impermeables, muchas veces se termina el espacio disponible y se siguedepositando el relleno sobre la plataforma lo que resulta en escurrimientos einfiltraciones de hidrocarburos al medio ambiente cercano.  Contaminación por descargas petroquímicas y refinerías.Estos tienen sistemas antiguos de tratamiento de aguas residuales, las cualesgeneralmente contienen sales de los yacimientos de petróleo, lo que puede afectarlos suelos y cuerpos de agua.4.2 Residuos radioactivos 4.2.1 DefiniciónLos Residuos radiactivos son residuos que contienen elementos químicos radiactivosque no tienen un propósito práctico. Es frecuentemente el subproducto de unproceso nuclear, como la fisión nuclear. El residuo también puede generarse durante Contaminación Ambiental Página 12
  16. 16. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivosel procesamiento de combustible para los reactores o armas nucleares o en lasaplicaciones médicas como la radioterapia o la medicina nuclear.La contaminación radioactiva es toda aquella contaminación tanto en el aire, el sueloo el agua, producida por el uso de sustancias radioactivas de origen natural oartificial, sustancias derivadas de la energía nuclear y las centrales termonucleares. 4.2.2 Fuentes de generaciónHemos mentado con anterioridad que desde las operaciones llevadas a cabo para laextracción y enriquecimiento de uranio, hasta el almacenamiento de los residuosradioactivos, la industria nuclear genera graves riesgos de contaminación de labiosfera en general y del medio edáfico en particular.La minería del uranio produce anualmente decenas de toneladas de residuos quecontienen mayoritariamente uranio y torio y algunos otros isótopos que proceden desu desintegración. Se trata, por tanto, de radioisótopos con larga vida media y bajaactividad especifica. El enorme volumen de residuos implicado ha hecho que tenganun tratamiento especial, aunque en muchas ocasiones el suelo termina cobijándolos.La actividad específica de las centrales nucleares lleva aparejada, en ocasiones, laemisión de isótopos radioactivos como consecuencia de escapes esporádicos.Dichos escapes acaban depositándose en el suelo, debido a la concurrencia dediversos factores climáticos (lluvia, nieve, etc.). Todo ello sin tener en cuenta elriesgo de un accidente nuclear, que como en el caso de Chernóbil, por citar uno delos más recientes, ha depositado en los suelos de varios países europeos -al menosen los que se tienen referencias- cantidades significativas de radioisótopos(Pharabod, Schapira y Zerbib, 1988).Pero una de las causas que mayor incidencia tiene en la contaminación de lossuelos, es la producción de residuos derivados de la actividad de las centralesnucleares. Tan sólo en un año (1980) se han generado 100.000 m3 de vertidosradioactivos de bajo nivel en Estados Unidos (Gates, 1985). La cifra tiende a Contaminación Ambiental Página 13
  17. 17. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivosincrementarse con el paso del tiempo y mucho más si se incluyen los deshechosradioactivos de alto nivel o los transuránicos. Tabla 2.- Procedencia de algunos de los radionúclidos más importantes en el suelo.El problema surge, sobre todo, con el almacenamiento de los residuos de bajo nivelque con harta frecuencia se realiza por enterramiento.Criterios inadecuados en la selección y caracterización de los lugares elegidos, handado lugar a una liberación de radionúclidos, debido a una respuesta no prevista delterreno en los emplazamientos o a un comportamiento inesperado del vertidoradioactivo, que pueden acabar explosionando, tal como ocurrió en Kishtim (Siberia)en 1957, dejando tras de si una secuela dramática. En tres de los lugares donde hansido almacenados residuos radioactivos de bajo nivel en EE.UU., Maxey Flats,Sheffield y West Valley (que han sido cerrados de forma permanente), las soluciones Contaminación Ambiental Página 14
  18. 18. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivosadoptadas para el almacenamiento de los deshechos resultaron ser claramentedeficientes.Los lixiviados que producen contienen radionúclidos como 60Co, 90Sr, 134, 137Cs,232Th, 234, 235U, y 238, 239Pu, entre otros, que han terminado reteniéndose en lossuelos circundantes.La explotación de centrales nucleares, en definitiva, lleva implícito el riesgo decontaminación del medio edáfico, riesgo que en muchas ocasiones se traduce enuna desafortunada realidad y concentraciones significativas de radionúclidosterminan instalándose en el suelo, de forma más o menos permanente.La magnitud de tales accidentes resulta ser confusa tanto por la desinformación delos responsables directos como de los propios gobiernos (¡que no cunda el pánico!).Chernóbil recibió una especial atención mediática en occidente, ya que se produjo enlos países que conformaban la URSS. 4.2.3 ClasificaciónSe suelen clasificar por motivos de gestión en:Residuos desclasificables (o exentos): No poseen una radiactividad que puedaresultar peligrosa para la salud de las personas o el medio ambiente, en el presenteo para las generaciones futuras. Pueden utilizarse como materiales convencionales.Residuos de baja actividad: Poseen radiactividad gamma o beta en nivelesmenores a 0,04 GBq/m³ si son líquidos, 0,00004 GBq/m³ si son gaseosos, o la tasade dosis en contacto es inferior a 20 mSv/h si son sólidos. Solo se consideran deesta categoría si además su periodo de semi desintegración es inferior a 30 años.Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.Residuos de media actividad: Poseen radiactividad gamma o beta con nivelessuperiores a los residuos de baja actividad pero inferiores a 4 GBq/m³ para líquidos,gaseosos con cualquier actividad o sólidos cuya tasa de dosis en contacto supere los Contaminación Ambiental Página 15
  19. 19. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos20 mSv/h. Al igual que los residuos de baja actividad, solo pueden considerarsedentro de esta categoría aquellos residuos cuyo periodo de semi desintegración seainferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.Residuos de alta actividad o alta vida media: Todos aquellos materiales emisoresde radiactividad alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen losniveles impuestos por los límites de los residuos de media actividad. También todosaquellos cuyo periodo de semi desintegración supere los 30 años (por ejemplo losactínidos minoritarios), deben almacenarse en almacenamientos geológicosprofundos (AGP). 4.2.4 Efectos sobre el sueloCualquier elemento exógeno al medio edáfico, que tenga capacidad de incorporarsey permanecer en el mismo, puede distorsionar el funcionamiento de todo el sistema ymodificarlo hasta extremos imprevisibles (Ibáñez y García Álvarez, 1989). En estesentido, la presencia de radionúclidos y la radioactividad asociada a ellos, alteranprofundamente ciertas características que podían reconocerse en el suelo, antes dela incorporación de estos últimos.Como muestra, por ejemplo, la incorporación al suelo de 90Sr, 99Tc ó 137Cs,análogos estructuralmente al Ca, Mn y K, respectivamente, alteran la adsorción deestos últimos cationes en la fracción mineral y su posterior absorción por los seresvivos que habitan en el medio edáfico; o el efecto de bioacumulación deradionúclidos, capaz de modificar completamente el comportamiento bioquímico yfisiológico de los organismos. 4.2.4.1 Impacto de isótopos radioactivos en el sueloLos estudios encaminados a una correcta valoración del impacto que supone lapresencia de radioisótopos en el ecosistema y, más concretamente, en el subsistemaedáfico, son escasos, puntuales y en muchas ocasiones contradictorios. Contaminación Ambiental Página 16
  20. 20. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y RadioactivosUn procedimiento operativo para evaluar los efectos sobre el medio edáfico de lapresencia de radioisótopos, es el de discriminar entre sus componentes, abiótico ybiótico, para luego intentar una interpretación que incluya a todo el sistema.Para el primer componente, los efectos tienen que ver con fenómenos de adsorción-desorción y los mecanismos de movilidad y transporte de los isótopos radioactivos,todos ellos de naturaleza físico-química. En el segundo componente hay que teneren cuenta, además, del fenómeno asociado a la presencia de radionúclidos, laradioactividad, y los efectos que esta tiene en la materia viva. 4.2.4.2 Radioisótopos y estructura del sueloLa contaminación del medio edáfico por radioisótopos lleva aparejada drásticoscambios en el funcionamiento químico del mismo, que repercuten posteriormente enla absorción de dichos isótopos por raíces de plantas y organismos del suelo. Laspropiedades físicas del suelo, especialmente su composición textural, influyen engran medida en la retención de radionúclidos por la fracción mineral.La gravedad de estos deshechos es que contienen nucleoides inestables, condesintegración espontánea de los mismos y emisión de radiacioneselectromagnéticas, que afectan gravemente ay a largo plazo.Los suelos con textura ligera (arenosa) tienen una menor capacidad de retención quelos de textura pesada (arcillosa) y, por tanto, la absorción por plantas ymicroorganismos será mayor en los primeros. En el caso de algunos radionúclidoscomo el 137Cs, la adsorción sobre la fracción arcillosa es particularmente acusada,ya que minerales del grupo de la mica, como la illita, tienden a fijarlo (Sawhney,1964). Contaminación Ambiental Página 17
  21. 21. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos Tabal1.- Presencia de radioisótopos en el suelo.La fracción orgánica del suelo es también capaz de retener radionúclidos,constituyendo complejos isótopo-resto orgánico, tal como se ha visto para el 99Tc -en forma de pertecnato- entre otros isótopos (Gearing y col. 1975).Además, pueden formarse quelatos, en cuyo caso tiende a incrementarse eltransporte y la biodisponibilidad de los radionúclidos, que como en el caso de losactínidos suelen ser formas de escasa movilidad, cuando no están ligados.El pH del suelo influye notablemente en la retención de radioisótopos. En los sueloscon pH ácido, los hidrogeniones pueden desplazar otros cationes (incluidos losradionúclidos), aumentando la concentración de estos últimos en la solución delsuelo. Por el contrario, en suelos con pH alcalino pueden formarse precipitadosinsolubles con aniones como el carbonato, fosfato, etc., lo que se traduce en unamenor disponibilidad. Contaminación Ambiental Página 18
  22. 22. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos 4.2.5 Estudio de Caso: Chernóbil 4.2.5.1 GeneralidadesLa central nuclear de Chernóbil está situada en Ucrania, 20 km al sur de la fronteracon Bielorrusia. En el momento del accidente, la central tenía cuatro reactores enmarcha.El accidente se produjo el 26 de abril de 1986 cuando los técnicos de la centralefectuaban pruebas con un sistema eléctrico de control de uno de los reactores. Elaccidente se desencadenó por una combinación de defectos de diseño del reactor ynegligencias por parte de los operadores: se habían desconectado los mecanismosde seguridad y el reactor funcionaba en condiciones inadecuadas e inestables, unasituación que propició una subida de potencia imposible de controlar.Esto condujo a una vorágine de acontecimientos que se tradujo en una serie deexplosiones e incendios que destruyeron por completo el reactor, ocasionarongrandes daños al edificio que lo contenía y provocaron la emisión al medio ambientede enormes cantidades de material radiactivo durante diez días.Se estima que la cantidad de material radiactivo liberado fue 200 veces superior al delas explosiones de Hiroshima y Nagasaki.El accidente nuclear fue clasificado como nivel 7 (“accidente nuclear grave”) en laEscala Internacional de Sucesos Nucleares (Escala INES) del OIEA, es decir, elaccidente de peores consecuencias ambientales, y que sirve como referencia paraproyectar y controlar los dispositivos y sistemas de protección de las instalacionesnucleares.De los productos radiactivos liberados eran especialmente peligrosos el yodo-131(cuyo período de semidesintegración es de 8,04 días) y el cesio-137 (con un períodode semidesintegración de unos 30 años), de los cuales, aproximadamente la mitad,salieron de la cantidad contenida en el reactor. Además, se estimó que todo el gas Contaminación Ambiental Página 19
  23. 23. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivosxenón fue expulsado al exterior del reactor. Estos productos se depositaron de formadesigual, dependiendo de su volatilidad y de las lluvias durante esos días.Los más pesados se encontraron en un radio de 110 km, y los más volátilesalcanzaron grandes distancias. Así, además del impacto inmediato en Ucrania yBielorrusia, la contaminación radiactiva alcanzó zonas de la parte europea de laantigua Unión Soviética, y de Estados Unidos y Japón. En España, el Consejo deSeguridad Nuclear (CSN) detectó pequeñas cantidades de yodo-131 y cesio-137, pordebajo de los límites aceptables de dosis de radiación, en las regiones mediterráneasy en Baleares. 4.2.5.2 Efectos sobre el medio ambienteAlgunas zonas de Europa resultaron considerablemente contaminadas por la grancantidad de material radiactivo que liberó el reactor estropeado, especialmente lasactuales Bielorrusia, Rusia y Ucrania  Las zonas urbanas cercanas al reactor resultaron considerablemente contaminadas y fueron evacuadas con rapidez. Después del accidente, la contaminación superficial ha ido disminuyendo y los niveles de radiación detectados en el aire en la mayoría de estas zonas son en la actualidad los mismos que antes del accidente.  En lo que respecta a la agricultura, la contaminación de cultivos, carne y leche con yodo radiactivo de vida corta fue uno de los problemas más preocupantes en los meses inmediatamente posteriores al accidente. En la actualidad, y en las próximas décadas, la preocupación principal en algunas zonas rurales es la contaminación con cesio radiactivo de vida más larga.  La caza y los productos alimentarios forestales como bayas y setas contienen niveles especialmente elevados de cesio radiactivo de vida larga, una contaminación que se prevé que continuará en niveles altos durante varias décadas. A modo de ilustración, el accidente provocó una Contaminación Ambiental Página 20
  24. 24. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos importante contaminación de la carne de reno en los países escandinavos.  Como consecuencia del accidente, las aguas y el pescado quedaron contaminados con material radiactivo. La contaminación disminuyó pronto por efecto de la dilución y la desintegración radiactiva, pero parte del material quedó retenido en los suelos anejos a ríos y lagos contaminados. Hoy en día la mayoría de las aguas y el pescado muestran niveles bajos de radiactividad, aunque éstos siguen siendo elevados en determinados lagos cerrados.  El accidente afectó de forma inmediata a buena parte de las plantas y animales que se encontraban en un radio de 30 km. Se produjo un incremento en la mortalidad y un descenso en la reproducción. Todavía hoy se conocen nuevos casos de anomalías genéticas en plantas y animales. Con el paso de los años, a medida que los niveles de radiactividad descendieron, las poblaciones biológicas empezaron a recuperarse y la zona se ha convertido en una excepcional reserva de la biodiversidad. 4.2.5.3 Contaminación del sueloDespués del accidente de Chernóbil, la mayor preocupación se centró en el yodoradiactivo, con un periodo de semidesintegración de ocho días. Hoy en día laspreocupaciones se centran en la contaminación del suelo con estroncio-90 y cesio-137, con periodos de semidesintegración de unos 30 años. Los niveles más altos decesio-137 se encuentran en las capas superficiales del suelo, donde son absorbidospor plantas, insectos y hongos, entrando en la cadena alimenticia.De acuerdo con el informe de la Agencia de Energía Nuclear de la OECD sobreChernóbil, se liberaron las siguientes proporciones del inventario del núcleo.133Xe 100%, 131I 50-60%, 134Cs 20-40%, 137Cs 20-40%, 132Te 25-60%, 89Sr 4-6%, 90Sr 4-6%, 140Ba 4-6%, 95Zr 3,5%, 99Mo >3,5%, 103Ru >3,5%, 106Ru >3,5%, Contaminación Ambiental Página 21
  25. 25. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos141Ce 3,5%, 144Ce 3,5%, 239Np 3,5%, 238Pu 3,5%, 239Pu 3,5%, 240Pu 3,5%,241Pu 3,5%, 242Cm 3,5%.Las formas físicas y químicas del escape incluyen gases, aerosoles y, finalmente,combustible sólido fragmentado. Sobre la contaminación y su distribución por elterritorio de muchas de estas partes esparcidas por la explosión del núcleo no hayinformes públicos.Se estima que el 40 por ciento de Chernobyl sigue siendo inhabitable debido a lacontaminación de radiación que es diez veces el nivel normal en algunos lugares. Contaminación Ambiental Página 22
  26. 26. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y RadioactivosLa Radioactividad Retenida en lo Suelos cerca de Chernóbil, muchos años despuésde la catástrofe sigue siendo dramática (el gráfico se observa mucho mejor en laGalería de “Gráficos del suelo). 4.2.5.4 Situación actual y perspectivas de futuro de ChernobylDurante los siete meses siguientes al accidente, los restos del reactor nuclear 4accidentado fueron enterrados por los liquidadores, mediante la construcción de un“sarcófago” de 300.000 toneladas de hormigón y estructuras metálicas de plomo paraevitar la dispersión de los productos de fisión. En principio, este sarcófago fue una Contaminación Ambiental Página 23
  27. 27. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivossolución provisional y debía estar bajo estricto control dada su inestabilidad a largoplazo, ya que podía producirse un hundimiento.La recuperación de la zona del accidente y de los productos de limpieza han dadolugar a una gran cantidad de residuos radiactivos y equipos contaminados,almacenados en cerca de 800 sitios distintos dentro y fuera de la zona de exclusiónde 30 km alrededor del reactor.Estos residuos se encuentran parcialmente almacenados en contenedores oenterrados en trincheras, pudiendo provocar riesgo de contaminación de las aguassubterráneas.Se ha evaluado que el sarcófago y la proliferación de los sitios de almacenamientode residuos representan una fuente de radiactividad peligrosa en las áreas cercanas,y algunos expertos de la NEA temían que el hundimiento del reactor accidentadoocasionara graves daños en el único reactor en funcionamiento hasta el 15 dediciembre de 2000, el reactor 3.En la Conferencia Internacional de Viena, celebrada en abril de 1996, se concluyóque la rehabilitación total de la zona no era posible debido a la existencia de “puntoscalientes” de contaminación, de riesgos de contaminación de aguas subterráneas, derestricciones en los alimentos y de riesgos asociados al posible colapso delsarcófago, dado su deterioro en los años siguientes al accidente. Se apuntó que eranecesario llevar a cabo un completo programa de investigación para desarrollar undiseño adecuado que constituyera un sistema de confinamiento seguro desde elpunto de vista ecológico, evitando las filtraciones de agua de lluvia en su interior yevitando el hundimiento del sarcófago existente, lo que provocaría el escape depolvo radiactivo y de los restos de combustible al medio ambiente. Contaminación Ambiental Página 24
  28. 28. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos V. CONCLUSIONESEs importante conocer y reconocer las características que hacen de losdesechos, residuos peligrosos, así como las fuentes de generación y dedisposición final. Esto permite minimizar los riesgos de contaminación tanto en elsuelo como en el medio ambiente en su conjunto.La reducción de la contaminación de suelos por residuos peligrosos, solo podrálograrse mediante la implementación de estrategias adecuadas sobre manejo,transporte y disposición final de los mismos. Esta tarea debe involucrar a todoslos involucrados, desde los entes estatales y la comunidad, hasta la empresaprivada que tiene a bajo su poder la realización de actividades productivas quegeneran este tipo de desechos.La contaminación medioambiental y específicamente la de los suelos, demandande los profesionales ambientalistas un mayor compromiso que se vea reflejadoen acciones claras y efectivas orientadas a prevenir, controlar y mitigar losposibles efectos que sobre el suelo pudieran provocarse producto de ladisposición de residuos peligrosos y radioactivos.Las experiencias como la de Chernóbil, nos enseñan que la búsqueda denuevas alternativas para el desarrollo económico y social de los pueblos nosiempre cumple su objetivo y que muchas veces termina acentuando aun más elsufrimiento y la infelicidad humana.Contaminación Ambiental Página 25
  29. 29. Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos VI. BIBLIOGRAFÍA  Benavides, L. GUIA PARA EL DISEÑO DE RELLENOS DE SEGURIDAD EN AMERICA LATINA. Recuperado el 28 de marzo del 2011 de, http://www.bvsde.ops-oms.org/eswww/fulltext/gtz/grespel/guiadisr.html  Benavides, L., Quintero, G., Guevara A.Bioremediación de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo. Programa de Ciencias Básicas. Universidad de La Salle. 2 Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca. Recuperado el 28 de marzo del 2011 de,  http://www.unicolmayor.edu.co/invest_nova/NOVA/ARTREVIS1_5.pdf  CONTAMINACIÓN DE SUELOS A PARTIR DE RESIDUOS PELIGROSOS. Recuperado el 28 de marzo del 2011 de, www.juntadeandalucia.es/.../Suelo/Contaminacion.../Contaminacion.pdf - Similares  Ibañez, J. (2006) Contaminación Radioactiva de los suelos. Recuperado el 28 de marzo del 2011 de, http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2006/12/05/54080 NORMA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y ELIMINACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS. NORMA TÉCNICA No. 05 015-02, Recuperado el 28 de marzo del 2011 de, http://legislacion.asamblea.gob.ni/Normaweb.nsf/0/f124ab4e19e485950625728a005c 2c3f?OpenDocument&Click= Contaminación Ambiental Página 26

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