El desarrollo de una investigación multidisciplinar asegura el éxito de la estrategia de remediación

El equipo de Litoclean ha implementado diferentes técnicas de investigación de suelos en un sitio contaminado por metales.

Natàlia BlÁzquez-Pallí, Carlos Herrarte, Jenny Nilsson Vidal de Llobatera, Lucía de la Ossa, Marçal Bosch, David Garriga.

En cualquier proyecto de remediación del suelo y de las aguas subterráneas, la fase de investigación determina el éxito final, ya que obtener datos minuciosos y precisos del sitio permitirá escoger las mejores opciones para su tratamiento.

Las técnicas de investigación del subsuelo son diversas y, según las características de cada caso, unas serán más recomendables que otras, pero a menudo una combinación de varias permite optimizar los resultados.

Litoclean apuesta por una investigación multidisciplinar para caracterizar el impacto de la contaminación y así lo ha hecho en diferentes proyectos, como el de un polígono industrial contaminado por metales. Se trata de una superficie de 60 hectáreas que se utilizó de 1960 a 2005 para la obtención de zinc metálico (Zn) y, debido a la actividad minera, los suelos del sitio se contaminaron en gran medida con zinc y otros metales, lo que representa un riesgo para la salud humana y los ecosistemas ambientales.

El equipo de especialistas de Litoclean optó por la implementación de diferentes técnicas de investigación de la contaminación en suelos, integrando el trabajo de campo, ensayos de laboratorio, el análisis geoestadístico de datos  y las aplicaciones in situ, junto con el trabajo de gabinete.

Figura 1. Equipo de LITOCLEAN durante los trabajos de investigación.

Investigación por fases

Para diseñar la primera fase de la caracterización, se estudiaron todas las tecnologías potencialmente disponibles para definir el plan de trabajo de la caracterización del subsuelo del sitio y se realizó una investigación histórica del emplazamiento para determinar todas las actividades industriales y agrícolas pasadas y los estudios ambientales relevantes realizados. En esta primera etapa se realizó una sectorización del sitio de acuerdo a las principales actividades desarrolladas y, después de una primera visita de campo, se identificó una subdivisión de acuerdo a las observaciones y los resultados obtenidos mediante la implementación de diferentes herramientas de investigación in situ (sondeos y pozos de monitoreo, análisis de metales XRF in situ, análisis de laboratorio de suelos y lixiviados). Toda esta información se integró en un primer modelo geoestadístico.

Figura 2. Sectorización de la zona de estudio.

Después de estudiar las conclusiones de la primera fase, se diseñó la segunda, muy detallada, en la que se multiplicó el número de muestras de suelo y sondeos, se llevaron a cabo paradas técnicas programadas para analizar los datos recolectados y se realizó un estudio geofísico en el área de las balsas de lodos.

En total, durante la investigación in situ se ejecutaron 200 catas, se instalaron 16 dispositivos de control de las aguas subterráneas, se analizaron 715 muestras de suelo por XRF, 60 muestras de lixiviados, 18 muestras de agua subterránea y 12 muestras de agua de las balsas. Posteriormente, se realizaron 136 mapas de interpolación para la identificación de la contaminación del suelo y 17 perfiles por tomografía eléctrica para estimar la profundidad de las balsas de lodos.

Figura 3. Técnicas in situ de investigación de suelos.

En base a la caracterización geoquímica detallada del sitio, se tomaron muestras de cuatro tipos de suelo, de diferentes subdivisiones del área de estudio, para la preparación de ensayos de tratabilidad en laboratorio, con el fin de investigar la inmovilización y estabilización de metales mediante diferentes enmiendas. Éstas se aplicaron a diferentes concentraciones (% en peso) de acuerdo con la configuración experimental y por cada tipo de suelo. En total, se realizaron 9 estudios de tratabilidad por cada tipo de suelo y la eficiencia de cada tratamiento se evaluó a través de las concentraciones de metales en suelos y lixiviados.

Figura 4. Ensayos de laboratorio.

Resultados exhaustivos

El enfoque integrado utilizado durante la investigación es necesario para identificar los factores clave que afectan a la estrategia de remediación y asegurar el éxito de la aplicación, minimizar las incertidumbres y prevenir posibles contratiempos.

Los resultados de la caracterización del sitio revelaron que la contaminación se concentraba principalmente en las capas superiores del suelo (0-2 m) y que su contenido disminuía significativamente con la profundidad. Los principales metales detectados fueron Zn, cadmio (Cd), plomo (Pb) y cobre (Cu), sin embargo, también se registraron antimonio (Sb) y mercurio (Hg) en algunos sectores del sitio. En cuanto a concentraciones, los valores máximos detectados correspondieron a Zn (superiores a 200000 mg/kg en algunos casos) y, dependiendo del área del sitio, en ocasiones todos los metales analizados excedieron los valores de fondo de suelo utilizados como referencia. Además, las muestras de agua subterránea confirmaron que la contaminación por metales también había llegado a la zona saturada, excediendo también los valores de referencia, y que la pluma no estaba delimitada dentro de los límites geográficos del sitio en estudio.

Figura 5. Resultados de la investigación.

En el laboratorio, los ensayos de tratabilidad aplicados a cuatro tipos diferentes de suelos demostraron que la aplicación de enmiendas, que promovieron un cambio en el pH del suelo, fueron capaces de afectar el contenido de metales en los lixiviados, en comparación con los controles. Sin embargo, algunas de las enmiendas aumentaron tanto el pH que permitieron la estabilización de algunos metales, pero también la re-solubilización de otros. Así, los mejores resultados se obtuvieron con aquellos que actuaron como tampón y pudieron mantener un pH de entre 8-10. En estos casos, se minimizó el contenido de metales en los lixiviados para todos los compuestos analizados y las concentraciones no superaron el límite de admisión a vertedero para residuos inertes, con excepción del Cd.

Los resultados obtenidos a través de esta investigación multidisciplinar de suelos se integraron para diseñar el plan de remediación más rentable y sostenible.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s