Uno de los problemas más urgentes que tiene nuestro planeta es reducir la contaminación del agua.
Además, uno de los mayores problemas que afrontará la humanidad en un futuro próximo será la escasez de agua potable debido al cambio climático y al aumento de los períodos de sequías.
La descontaminación de suelos es el proceso mediante el cual se eliminan, reducen o inmovilizan los contaminantes presentes en el terreno para devolver al suelo unas condiciones de calidad compatibles con su uso previsto.
La necesidad de descontaminar un suelo surge cuando se confirma la presencia de sustancias contaminantes en concentraciones que representan un riesgo inaceptable para la salud humana o el medio ambiente.
Agua, suelo y contaminantes emergentes
Reducir la contaminación del agua empieza por entender lo que está llegando a ella, directa o indirectamente.
Conocer las causas y origen de un problema es fundamental para hacerle frente.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) define el agua contaminada como aquella cuya «composición haya sido modificada de modo que no reúna las condiciones para el uso que se le hubiera destinado en su estado natural».
El Objetivo de Desarrollo Sostenible número 6 -Agua limpia y saneamiento- busca garantizar el acceso universal al agua potable segura y asequible para todos para el año 2030.
La agricultura intensiva utiliza fertilizantes y pesticidas químicos, dos de los productos más contaminantes para el agua.
Las aguas residuales producen una alta contaminación hídrica cuando se vierten en ríos y mares sin haber recibido un tratamiento correcto.
Todo residuo arrojado al medio ambiente y que no es reciclado puede acabar en el agua.
Pero el aceite y las baterías merecen una atención especial.
El aceite es un contaminante del agua especialmente agresivo que provoca un grave daño a la biodiversidad acuática.
Por su parte, las baterías y las pilas poseen un gran número de minerales en su composición que, al entrar en contacto con el agua, se disuelven y pueden ser ingeridos por los peces.
Menos consumo de plásticos.
Para reducir la contaminación hídrica es imprescindible disminuir la utilización del plástico de un solo uso y reciclar siempre este material en el contenedor adecuado.
Contaminación física.
Hace referencia a la basura y a los residuos que son arrojados al agua directamente o que llegan por otras vías, como el retrete.
Contaminación química.
Son contaminantes que no se ven, pero que se encuentran presentes en el agua.
Como contaminante emergente se entiende todo contaminante previamente desconocido o no reconocido como tal, cuya presencia en el medio ambiente no es necesariamente nueva, pero sí la preocupación por las posibles consecuencias de la misma.
La detección de estos contaminantes en el medio ha sido posible sólo recientemente gracias al desarrollo de nuevas y más sensibles tecnologías analíticas.
Entre los contaminantes emergentes presentes en el agua cabe destacar fármacos, compuestos perfluorados, hormonas, drogas de abuso, y productos de cuidado y de higiene personal.
En los últimos 5-7 años se ha tomado también conciencia de una nueva clase de contaminantes emergentes: los nanomateriales.
La industria asociada a la producción de nanomateriales tanto basados en carbono (fullerenos y nanotubos) como basados en metales (nanopartículas de plata y oro y óxidos metálicos) ha experimentado un gran crecimiento en los últimos años, y este tipo de compuestos se han detectado en agua residual de origen doméstico.
Un nuevo problema, asociado al anteriormente descrito, lo constituyen los microplásticos.
Pues bien, gran parte de los contaminantes emergentes, son expulsados al ambiente a través de las aguas residuales.
Si bien estos compuestos se consideran contaminantes del agua, todavía no están regulados por ninguna norma de calidad del agua.
Los avances en tecnología y química analítica han reducido los límites de detección, permitiendo la detección de estos compuestos químicos en concentraciones tan bajas como partes por billón y partes por billón.
Tratamientos y estrategias para purificar el agua
La agricultura e industrias más sostenibles.
Uso de nutrientes y plaguicidas naturales.
Mejor tratamiento de las aguas residuales.
Acabar con la deforestación.
Cuanta mayor masa forestal, más agua dulce habrá en sus entornos.
Además, los árboles sirven como depuradores de muchos contaminantes que se vierten al medio ambiente y ayudan a que no lleguen al agua.
Implementación de transporte sostenible.
Es posible reducir la contaminación del agua a través del medio terrestre.
La contaminación que proviene de coches y otro tipo de vehículos no es solo atmosférica o acústica.
Reducir la contaminación del agua empieza por entender lo que está llegando a ella, directa o indirectamente.
La noticia que os expongo abajo, aunque también añado material de otras fuentes, nos informa de que los denominados filtros vivos sirven para depurar los denominados contaminantes emergentes, si bien también son muy útiles para los restantes en comunidades rurales pequeñas, ya que se trata de una metodología fácil de implementar, barata y “relativamente sustentable”.
Se denomina Filtro Verde a una Tecnología de Bajo coste y explotación que aprovecha la capacidad física, química y biológica del suelo para depurar las aguas residuales.
Se expone la idea de utilizar el suelo como medio purificador de las aguas residuales, como un sistema de eliminación de aguas residuales urbanas que garantiza una depuración suficiente de bajo costo de instalación y mantenimiento, orientadas a pequeños municipios.
Todas las aguas residuales(…) después de pasar a través de la planta de tratamiento de aguas residuales, se rocían sobre los campos agrícolas y los sitios arbolados, dejando el filtro natural de plantas, suelos y rocas con vistas a purificar “ese líquido y sucio fluido” antes de volver a usarlo para su consumo (“¿potable?: no lo veo claro”).
El filtro resulta ser una estructura rica en soluciones innovadoras al objeto de la “abducir” sustentablemente los contaminantes de las mentadas aguas residuales.
Además, las aguas residuales rociadas sobre cultivos (herbáceos o arbolados) y pastos también contribuyen al crecimiento de los campos agrícolas, proporcionando nutrientes (“¿y contaminantes?”) con vistas al el crecimiento de cosechas, pasturas y árboles de zonas repobladas (“¿ex profeso?”)
Como solución innovadora, la sostenibilidad del proceso merece ser examinada e investigada para asegurar que no se produzcan problemas ambientales derivados de la aspersión de aguas residuales en un ecosistema.
There is considerable uncertainty surrounding emerging contaminants in aquatic ecosystems and groundwater, and a recent Penn State study of compounds from pharmaceuticals and personal care products didn’t add much clarity.
Once a week from October 2016 to March of this year, 24-hour composite samples were collected after each treatment process through the plant.
Water samples were collected monthly from 14 groundwater wells at the Living Filter.
«Penn State was the ideal place to look at the movement of pharmaceuticals from wastewater to groundwater because the University has spray-irrigated all of its treated wastewater onto nearly 600 acres of agricultural and forested land known as the Living Filter since the early 1980s,» said Gall.
In general, Gall explained, the study revealed that the wastewater treatment plant effectively removed acetaminophen and caffeine and exhibited seasonal variability in the removal efficiency of the other compounds.
El estudio reveló que la planta de tratamiento de aguas residuales eliminó eficazmente el acetaminofén y la cafeína y exhibió variabilidad estacional en la eficiencia de eliminación de los otros compuestos.
El componente de lodo activado de la planta fue el paso más eficaz para reducir las concentraciones de contaminantes.
El trabajo de campo para el estudio (…) se realizó en una variedad de condiciones climáticas, lo que afectó la forma en que la planta de tratamiento trató con los compuestos químicos.
«What was interesting about this project was that these samples primarily were taken in the cold months, and we don’t often see field studies done during the winter. But that happened because the research project was part of the student’s honors thesis, and done during the spring semester,» Gall said.
The study of emerging contaminants is important because people use a large variety of chemicals in their everyday lives, including prescription drugs, over-the-counter medications and personal care products.
While these compounds are considered to be water pollutants, they are not yet regulated by any water-quality standards.
Marco regulatorio y gestión de suelos contaminados
La idea de la contaminación del suelo surge a partir de incidentes muy concretos que se producen en áreas urbanas de países industrializados.
Love Channel en EEUU. Lekkerkerk en Holanda. Wandsworth en Inglaterra.
La Agencia Europea del Medio Ambiente establece en su cuarta evaluación en 2009, que en los países ECO (Europa central y occidental) y algunos SEE (sureste de Europa), se estima que han existido actividades contaminantes del suelo en casi tres millones de lugares.
Los estudios realizados hasta 2005 revelan la existencia de más de 1.800.000 emplazamientos potencialmente contaminados, de los cuales 240.000 requieren medidas de recuperación.
Un aspecto positivo es que este dato indica un aumento en la concienciación sobre los problemas de contaminación del suelo.
Las actividades de recuperación requieren grandes sumas de dinero público, normalmente el 35% de los costes de recuperación.
Esto se debe a que muchos de los responsables legales de la contaminación son insolventes, han dejado de existir, no pueden ser identificados o no se les puede inculpar.
Ya se han recuperado unos 80.000 espacios contaminados de toda Europa.
Según la información contenida en los informes de situación, el órgano competente de la Comunidad Autónoma declarará un suelo como contaminado para los correspondientes usos, según criterios legales.
La mejor solución para la contaminación del suelo es la prevención.
La recuperación de un suelo contaminado se llevará a cabo aplicando las mejores técnicas disponibles en función de las características de cada caso.
La aprobación, por una parte, del Real Decreto 9/2005, supuso un cambio en el marco regulatorio, prestando especial atención a este aspecto ambiental que hasta ese momento no había tenido una especial relevancia: el suelo.
Posteriormente, con la publicación de la Ley 7/2022, se regula el régimen jurídico de los suelos contaminados.
Las comunidades autónomas juegan un papel esencial en el desarrollo e implantación de dicha normativa, siendo responsables de su ejecución.
Técnicas de descontaminación y reducción de contaminantes del suelo
Las técnicas de descontaminación se clasifican según dos criterios fundamentales: el lugar de tratamiento (in situ o ex situ) y el principio de actuación (físico, químico, biológico o térmico).
In situ significa que el suelo se trata en el propio terreno, sin excavación.
Ex situ implica excavar el suelo y tratarlo en superficie (en el mismo emplazamiento o en una instalación externa).
La descontaminación de suelos es el conjunto de técnicas de tratamiento aplicadas para eliminar, reducir o inmovilizar los contaminantes presentes en el terreno.
La mayoría de los suelos contaminados pueden ser tratados con las técnicas disponibles actualmente.
Sin embargo, algunos contaminantes inorgánicos como los metales pesados no pueden destruirse, solo inmovilizarse o extraerse.
Cada caso requiere su propia valoración.
No sólo depende del tipo de contaminante a reducir o contener, sino del tipo de suelo, contexto normativo, entorno y alcance y urgencias en su recuperación.
No existe una técnica universalmente mejor: la selección depende de un análisis integrado de múltiples variables del emplazamiento.
Características del suelo: la permeabilidad condiciona la viabilidad de las técnicas in situ (SVE, ISCO, biosparging).
Plazos: si existe urgencia (operaciones inmobiliarias, requerimientos administrativos), se priorizan técnicas rápidas (excavación, ISCO).
Los costes varían enormemente en función del tipo y extensión de la contaminación, la técnica seleccionada, la profundidad de la afectación y las condiciones logísticas del emplazamiento.
Las técnicas biológicas in situ suelen ser las más económicas; las térmicas y las excavaciones extensas, las más costosas.
Depende de la técnica: una excavación puede completarse en semanas, un tratamiento ISCO en meses, y una biorremediación in situ puede requerir entre uno y varios años.
| Clasificación | Técnica | Descripción |
|---|---|---|
| Físico / in situ | Extracción de vapores del suelo (SVE) | Se aplica vacío en pozos de extracción instalados en la zona no saturada para arrastrar los compuestos orgánicos volátiles (COV) y semivolátiles (SCOV) en fase vapor. |
| Físico / in situ | Extracción multifase | Extracción simultánea de agua subterránea, producto libre en fase no acuosa (LNAPL) y vapores mediante un solo sistema de pozos. |
| Químico / in situ | Oxidación química in situ (ISCO) | Inyección de agentes oxidantes (permanganato potásico, persulfato sódico, peróxido de hidrógeno/reactivo Fenton, ozono) para destruir contaminantes orgánicos. |
| Físico-químico / ex situ | Lavado de suelos (soil washing) | El suelo excavado se mezcla con agua y, en ocasiones, agentes tensioactivos o quelantes para separar los contaminantes de las partículas de suelo. |
| Químico-físico | Estabilización y solidificación | Los contaminantes se inmovilizan en una matriz sólida (cemento, cal, materiales puzolánicos) que reduce su movilidad y lixiviabilidad. |
| Biológico | Bioventilación | Inyección de aire a bajo caudal para suministrar oxígeno a los microorganismos del suelo y estimular la biodegradación aerobia de hidrocarburos adsorbidos. |
| Biológico | Biopilas | El suelo excavado se dispone en montones controlados con aireación, adición de nutrientes y control de humedad. |
| Biológico | Fitorremediación | Uso de plantas y de los microorganismos de su rizosfera para degradar, estabilizar, volatilizar o extraer contaminantes del suelo. |
| Biológico | Atenuación natural monitorizada (ANM) | Verificación de que los procesos naturales reducen progresivamente las concentraciones de contaminantes. |
| Térmico | Desorción térmica | El suelo se calienta a temperaturas de 250 a 550 °C para desorber contaminantes orgánicos volátiles y semivolátiles. |
| Térmico / in situ | Tratamiento térmico in situ | Aplicación de calor al subsuelo mediante resistencias eléctricas, inyección de vapor o conducción térmica. |
| Físico | Sellado superficial y confinamiento | Impermeabilización de la superficie del suelo para evitar la infiltración de agua de lluvia y la movilización de contaminantes. |
Emplear el calor aplicado directamente por radiación por una llama de combustión y/o convección a partir de contacto directo con los gases de combustión.
Esta técnica se utiliza para la descontaminación “in situ” de suelos contaminados con compuestos orgánicos y cuyo volumen de suelos sea importante.
Emplear el calor aplicado indirectamente mediante transferencia de calor desde una fuente a través de una barrera física que separa la fuente calor de los suelos contaminados.
El principal objetivo es el calentamiento del suelo mediante quemadores por convección in directa encircuito cerrado a través de tubos de acero por el que circula gas caliente que volatiliza los compuestos orgánicos contaminantes del suelo y se recogen por depresión a través de un sistema de vacío.
Los gases orgánicos se pueden utilizar como fuente de combustible en los quemadores o condensarlos en depósitos.
El gas enfriado que sale de los tubos de calentamiento se envía a un intercambiador de calor y a una unidadde carbón activo antes de ser liberado a la atmósfera.
El suelo contaminado está aislado en superficie con objeto de mitigar las pérdidas térmicas durante el proceso de calentamiento y que la captura del gas volatilizado por el sistema de vacío tenga una eficacia cercana al 100%.
Válido para pequeñas extensiones e incluso aplicable a suelos contaminados ubicados bajo edificaciones, sin necesidad de realiza excavación.
Utilizamos esta técnica para la descontaminación de suelos con metales pesados.
El lavado del suelo es una técnica que consiste en el uso de líquidos (generalmente agua, combinada a veces con aditivos químicos) y un procedimiento mecánico para depurar el suelo.
Esta técnica se puede utilizar en suelos afectados por una gran variedad de productos como son: combustibles, metales y pesticidas.
Consiste en la estabilización de los metales presentes en los suelos que superen los valores recomendados para el uso del suelo, para poder conseguir este objetivo se utilizan compuestos específicos desarrollados con los estudios previos de estabilización.
Con esta técnica se pretende minimizar el desplazamiento de los suelos a tratar, por ello los suelos tratados se depositan en los huecos creados durante la propia excavación.
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Con la aplicación de técnicas de descontaminación adecuadas y el diseño de sistemas eficaces, podemos reducir el riesgo derivado de la contaminación del suelo, prevenir daños irreversibles y diseñar acciones regenerativas del medio alterado, recuperando o modificando el uso futuro de los emplazamientos afectados.
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