La remediación de suelos contaminados es un desafío ambiental crucial. A continuación, se describen diversas técnicas de contención y barreras utilizadas para mitigar la dispersión de contaminantes en el suelo y el agua subterránea.
Técnicas de Contención
Las técnicas de contención buscan aislar o inmovilizar los contaminantes en el sitio, evitando su migración a otras áreas. Estas técnicas son aplicables a una amplia gama de contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos.
Barreras Verticales
Las barreras verticales son técnicas in situ que reducen los movimientos laterales de los contaminantes. Se construyen muros de hasta 100 metros de profundidad mediante la excavación de zanjas o la inyección de materiales como bentonitas u hormigón. Los materiales comunes incluyen arcillas, bentonitas (esmectita), cemento y cal. Estas barreras pueden ser temporales o permanentes y son útiles para contener contaminación extensa de baja peligrosidad. La esmectita, en particular, se utiliza para sellar suelos y crear galerías para el almacenamiento de residuos radiactivos.
Ventajas:
- Reducción de la dispersión lateral de contaminantes.
- Aplicable a una amplia gama de contaminantes.
- Posibilidad de uso temporal o permanente.
Desventajas:
- No eliminan la toxicidad ni la movilidad de los contaminantes.
- Los materiales pueden degradarse con el tiempo.
- Pueden tener costos elevados.
Barreras Permeables Activas (PRB)
Las barreras permeables activas son barreras impermeables perpendiculares que reaccionan con los contaminantes a medida que el agua fluye a través de ellas. Los materiales de relleno incluyen elementos metálicos (Fe0), mezclas de nutrientes para favorecer la biodegradación, arcillas para adsorber cationes y pantallas de calcita para precipitar contaminantes inorgánicos como el fósforo (P) y el plomo (Pb). Estas barreras tratan contaminantes orgánicos, inorgánicos y radionucleidos.
Ventajas:
- Tratamiento de una amplia gama de contaminantes.
- Bajos costos de mantenimiento.
- Larga duración.
- Sin pérdidas de aguas subterráneas.
Desventajas:
- La construcción puede ser dificultosa en presencia de rocas grandes.
- La bioincrustación puede reducir la permeabilidad.
- Requieren tiempo para la limpieza y monitorización.
Barreras Horizontales
Las barreras horizontales utilizan materiales naturales que reducen la permeabilidad (bentonita, cementos y geomembranas) junto con materiales de alta permeabilidad que permiten el paso de lixiviados a capas más profundas. Se utilizan para la contaminación extensa, como en escombreras de minas. Estas barreras evitan la exposición directa del suelo a la contaminación, limitan la infiltración de agua de lluvia y controlan la volatilización de contaminantes.
Ventajas:
- Costo relativamente bajo.
- Reducción de la exposición directa a la contaminación.
- Control de la infiltración y volatilización.
Desventajas:
- No eliminan la toxicidad ni la movilidad de los contaminantes.
- Los materiales pueden degradarse con el tiempo.
- Solo impiden el flujo vertical, no el horizontal.
Barreras de Suelo Seco
Esta técnica implica la desecación del suelo para aumentar su capacidad de retención de contaminantes y evitar su migración. Se utilizan pozos verticales de aire seco para secar el suelo, siendo especialmente útil para sustancias volátiles y derivados del petróleo.
Barreras Hidráulicas
Consisten en la extracción de agua subterránea en las proximidades del foco de contaminación o aguas arriba para evitar su dispersión. Son aplicables en suelos de textura gruesa y alta permeabilidad.
Sellado Superficial
El sellado superficial evita la exposición directa del suelo contaminado, limita la infiltración de agua de lluvia y controla la volatilización de contaminantes a la atmósfera. Se utilizan materiales como bentonita, asfalto u hormigones termoplásticos. Es adecuado para suelos que no presenten serios procesos de humectación-desecación y para contaminantes volátiles.
Sellado Profundo
Esta técnica altera la estructura del suelo para disminuir la permeabilidad a los contaminantes en aguas subterráneas. Se inyectan materiales plastificantes (cemento-bentonita, silicato-sódico) a la profundidad deseada, sin sobrepasar los 20-30 metros y sin alcanzar el nivel freático. Es aplicable a suelos de textura gruesa y alta permeabilidad, independientemente del tipo de contaminante.
Tabla Resumen de Técnicas de Contención
CONCEPTO | APLICACIÓN | VENTAJAS | INCONVENIENTES | |
TEC.CONTENCIÓN | Técnica in situ, se cava una zanja y se coloca la barrera física, no actúa sobre el contaminante, solo lo retiene. | Cont. Orgánicos e inorgánicos. | Simple, rápida y eficaz, reduce la movilidad del contaminante | No actúa sobre el contaminante como tal. |
BARRERAS VERTICALES | Téc in situ. Reducen los movimientos laterales de los contaminantes. Muros de hasta 100m, excavación de zanjas o inyección de bentonitas u hormigón. | Pueden ser de arcillas, bentonitas (esmectita), cemento, cal etc. Se puede emplear para contener materiales radioactivos, (cuando reacciona la arcilla esmectita) sellando el suelo. La esmectita se hincha con agua y crea un sellado del suelo. | Útiles para contaminación muy extensa, para muchos contaminantes que sean de baja peligrosidad, puede ser temporal o permanente. Si es de esmectita sirve para hacer galerías para almacenar residuos radiactivos. | No eliminan la toxicidad, o movilidad de los contaminantes, solo evitan su dispersión. Los materiales de la barrera pueden degradarse con el tiempo. Pueden tener elevados costes. |
BARRERAS PERMEABLES ACTIVAS: | Téc. In situ. Es una barrera impermeable perpendicular que reacciona con los contaminantes. Permite el paso de agua a través de ella para reaccionar con los cont. | Materiales de relleno: -Elementos metálicos: Fe0 -Mezcla de nutrientes: para favorecer la biodegradación de microorganismos. -Arcillas: adsorben cationes. -Pantallas de calcita: precipitan cont inorgánicos como el P y Pb. | Trata cont orgánicos, inorgánicos y radionucleoides. No cuesta mucho mantenerlo, elevada duración de PRB no tiene pérdidas de aguas subterráneas. | Las rocas grandes pueden dificultar su construcción, la bioincrustación puede reducir los poros y por tanto la permeabilidad, tarda mucho en limpiar y en monitorizarse. |
BARRERAS HORIZONTALES | Técnica in situ que usa materiales naturales que reducen la permeabilidad (bentonita, cementos y geomembranas) junto con materiales de alta permeabilidad que permiten el paso de lixiviados a capas más profundas. | Se utilizan para la contaminación extensa (escombreras de minas) Evita la exposición directa del suelo a la contaminación, limita la infiltración de agua de lluvia al suelo cont y controla la volatilización de cont. | Es muy barato. | No eliminan toxicidad ni movilidad de los contaminantes, sus materiales pueden degradarse con el tiempo, solo impide el flujo vertical, no el horizontal |
BARRERAS DE SUELO SECO | Desecación del suelo para aumentar la capacidad de retención de cont y evitar su migración. Son pozos verticales de aire seco que secan el suelo. | Se emplea para sustancias volátiles y derivados del petróleo. | Barreras hidráulicas Se extrae agua subterránea en las proximidades del foco de contaminación, o aguas arriba para evitar su cont. | Se aplican en suelos de textura gruesa y con alta permeabilidad. |
SELLADO SUPERFICIAL | • Evita la exposición directa del suelo contaminado, limita la infiltración de agua de lluvia y controla la volatilización del contaminante a la atmósfera. • Sellado con bentonita, asfalto u hormigones, materiales termoplásticos. | Tipo de contaminante: sustancias volátiles Suelos que no presenten serios procesos de humectación-desecación. | Sellado profundo Altera la estructura del suelo para disminuir la permeabilidad de los contaminantes a aguas subterráneas. • Inyección de materiales plastificantes (cemento-bentonita, silicato-sódico,…) a la profundidad deseada. No debe sobrepasar 20-30m, sin llegar al nivel freático. | Tipo de contaminante indiferente • -Suelos de textura gruesa, con permeabilidad alta. |