Análisis de Contaminantes del suelo

• La investigación preliminar se inicia con la caracterización inicial mediante :

- Estudio histórico del emplazamiento.

- Estudio del medio físico en el que se encuentra.

- Inspección del emplazamiento.

Análisis de Contaminantes del suelo

• Elaboración de primeras hipótesis, desde el análisis de riesgos:

- posibles causas y focos de contaminación del suelo,

- los contaminantes significativos presentes y

- sus mecanismos de migración

- los receptores que pueden estar expuestos a la contaminación a través de una o más vías.

Análisis de Contaminantes del suelo

• Cuando se concluya que existen indicios de afección a la calidad del suelo,

• proceder a la caracterización analítica, mediante un programa sistemático de toma de muestras y análisis, sobre los medios receptores de la afección (suelo, aguas subterráneas, aguas superficiales, etc.), determinar si existe o no una afección significativa a alguno de los medios analizados.

• Si los resultados de esta investigación preliminar indican que existe una afección significativa de la calidad del suelo, se procederá a una investigación detallada, para determinar si es necesario poner en práctica medidas de recuperación y/o de seguimiento y control del emplazamiento.

Análisis de Contaminantes del suelo- Criterios: procedimientos para la valoración de losindicios racionales que permiten presuponer o descartarla existencia de contaminación en el suelo y, en el caso deque existiesen evidencias analíticas de tal contaminación,los niveles máximos de riesgo admisible asociado a esta.

- Nivel genérico de referencia (NGR): la concentraciónde una sustancia contaminante en el suelo que noconlleva un riesgo superior al máximo aceptable para lasalud humana o los ecosistemas y calculada de acuerdocon los criterios recogidos en el anexo VII.

- Estándares: el conjunto de niveles genéricos dereferencia de los contaminantes de relevancia para un suelo.Estos se establecen atendiendo a la protección de la saludhumana o, en su caso, a la protección de los ecosistemas. REAL DECRETO 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades potencialmente contaminantes del suelo y los criterios y estándares para la declaración de suelos contaminados. BOE nº 15, de 18 de enero. pp.: 2005-1833.

No conta-

minadoContaminadoEvaluación de Riesgos

Concentración

del contaminanteNGR 100 NGR0

Prioritaria la protección de la salud humana:

Prioritaria la protección de los ecosistemas:

NGR CL(E)500 concentraciones de hidrocarburos

totales de petróleo > 50 mg/kg.

Esquema de los criterios seguidos en el REAL DECRETO 9/2005

-Niveles genéricos de referencia para metales

-Dada la dependencia de los niveles normales del tipo de material original, cada Comunidad Autónoma definirá sus valores de referencia.-Para el caso en el que por razones técnicas o de otra naturaleza no sea practicable la aplicación de la metodología descrita en los apartados 1 y 2 del presente anexo, las Comunidades Autónomas que no dispongan de niveles genéricos de referencia para metales podrán adoptar los resultantes de sumar a la concentración media el doble de la desviación típica de las concentraciones existentes en suelos de zonas próximas no contaminadas y con sustratos geológicos de similares características. A efectos de evaluación de la contaminación del suelo, los valores así calculados para metales serán únicos y, por tanto, aplicables a cualquier uso del suelo y atendiendo tanto a la protección de la salud humana como a la protección de los ecosistemas.

Consideraciones realizadas en el informe: “Los criterios y estándares para declarar un suelo contaminado en Andalucía y la metodología y técnicas de toma de muestra y análisis para su investigación” CONSEJERÍA DE MEDIO AMBIENTE DE LA JUNTA DE ANDALUCÍA. Enero 1999, en el que se publican los valores recogidos en la tabla anterior.

(en esta y siguiente diapositiva; otros contenidos en las dos posteriores)

Para fijar estándares se ha dispuesto de los valores recopilados en normativas y un gran número de investigaciones publicadas sobre el tema, y de la experiencia de los equipos participantes. No obstante se echa en falta disponer de un estudio regional, a nivel andaluz, de contenidos de los diversos contaminantes seleccionados (al menos de los elementos traza), que proporcione la base geoquímica a partir de la cual considerar las anomalías contaminantes. Además estos valores deberían estar referidos a otros parámetros del suelo, esencialmente a acidez, contenidos en materia orgánica, fracción arcilla, carbonatos y óxidos de hierro, mineralogía de la fracción fina y capacidad de cambio.

La toxicidad de un suelo debida a los metales pesados y elementos asociados es una consecuencia directa de sus concentraciones en las fases bioasimilables; es decir, la solución del suelo y las formas adsorbidas. Esta fracción asimilable se equipara a la extraída por DTPA o por EDTA y a ella se deberían referir los diferentes niveles de toxicidad. Pero como ya se ha indicado debido a las dificultades de extracción, las normativas prefieren evaluar la cantidad total de elemento tóxico presente. Se supone que existe un equilibrio entre la fase soluble y la cantidad total presente (Lindsay, 1979, calcula que al menos el 10% del total se encuentra en fase soluble). Pero en esta correspondencia intervienen numerosos factores tanto del elemento tóxico en sí como de las características del propio suelo (conceptos ya expuestos anteriormente). Por ejemplo, para una misma concentración de elementos tóxicos en un suelo, la concentración de la fase asimilable será mucho más elevada para un suelo ácido que para uno neutro o alcalino.Sería correcto indicar que la concentración en la fase asimilable es una medida directa de la peligrosidad real o presente, mientras que la concentración total es válida para evaluar la peligrosidad potencial o futura y solo representa de una manera indirecta y aproximada de la toxicidad actual de un suelo.No obstante, de todo lo ya anteriormente expuesto, y teniendo en cuenta la gran variedad de suelos encontrados en la Comunidad Andaluza (capítulo 2) se deduce que para cada agente contaminante un sólo valor no puede representar el nivel de toxicidad válido para todos los tipos de suelos, para todos los cultivos y para todos los diferentes usos. Reconociendo estas dificultades se establece esta normativa como una primera aproximación para control de la contaminación del suelo en Andalucía.

2. Nivel de investigación.En este nivel los suelos se encuentran contaminados y se proponen una serie de determinaciones para evaluar la posible toxicidad de la contaminación. Se establecen dos niveles de peligrosidad.

2.1. Nivel de investigación recomendable.Es el nivel de alerta a partir del cual se sospecha que puede existir unacontaminación peligrosa. A este nivel se recomienda realizar una serie dedeterminaciones para precisar la posible toxicidad de la contaminación(además de las determinaciones reguladas en el nivel anterior):- Parámetros del suelo: textura, contenidos en materia orgánica, carbonatos y óxi-hidróxidos de Fe libre.- Elementos traza. Se recomienda determinar el contenido de metalessolubles en agua y extraíbles por EDTA.

2.2. Nivel de Investigación obligatoria.Se supone que a partir de este umbral el suelo se encuentra contaminado y se establece la obligatoriedad de investigar adecuadamente esta contaminac.Se han de realizar con carácter obligatorio todas las determinaciones referidas en el umbral anterior. Además se recomienda la extracción secuencial propuesta por Tessier (et al., 1979).

3. Nivel de intervención.Se admite que el suelo se encuentra contaminado a niveles peligrosos y es procedimiento urgente su remediación.Para los suelos de los parques y zonas forestales y para las áreas industriales se establece un sólo umbral, el nivel de intervención, con valores únicos, sin tener en cuenta el pH.

Muestreo

Al azar Estratificado al azar

Sistemático en rejilla polar

Diseño

MuestreoDiseño, muestra compuesta

MuestreoHerramientas

Con percusión mecánica

Con percusión manualCon sonda tipo sacacorchos

Muestreo

Cantidad mínima necesaria

Profundidad

Capa arable: 0-30 cm

Otras

Muestreo

Muestreo

Análisis de Contaminantes del suelo

Elementos Inorgánicos

Bajas concentraciones

Especiación (diferente solubilidad)

Técnicas espectrométricas y electrométricas

Bioensayos

Compuestos Orgánicos

Muy bajas concentraciones

Análisis de metabolitos o productos de transformac.

Técnicas cromatográficas (de gases principalmente)

Bioensayos

Análisis de Contaminantes Inorgánicos Especiación

Nº Forma Extractante pH Tiem-po (h)

Temp. ºC

Agitación

IIIIIIIVIVIVV

CambiableUnido a carbonatosUnido a hidróxidos de Fe/MnUnido a materia orgánica

Residual

MgCl2 1M

Acetato sódico/ac. acéticoCloruro de hidroxilamina/ac. acéticoAgua oxigenada/ac. nítricoAgua oxigenada/ac. nítricoAcetato amónico/ac. nítricoAc. nítrico/ac.clorhídrico (agua regia)

752

15623½½

25259685852596

ContinuaContinuaPeriódicaPeriódica Periódica Continua Periódica

Nº Forma Extractante pH Tiem-po (h)

Temp. ºC

Agitación

IIIIII

IV

Cambiable y unido a carbonatosUnido a hidróxidos de Fe/MnUnido a materia orgánica o susulfuros

Residual

Ac. acético Cloruro de hidroxilamina/ac. nítricoAgua oxigenada/ac. nítricoAcetato amónico/ac. Nítrico

Ac. nítrico/ac.clorhídrico (agua regia)

35

1616

22± 522± 5

ContinuaContinuaPeriódica

Extracción secuencial de Tessier et al (1979).

Tessier A.; Campbell P.G.C.; Bisson M. (1979). Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal. Chem., 51 (7), 844-850.

Extracción secuencial del BCR

Bioensayos respecto a métodos instrumentales (Giesy, 2004)

Ventajas:- Relevancia biológica.- Medida que integra el potencial

tóxico de los diferentes componentes de la muestra.

- Pueden evaluar sustancias desconocidas o no esperadas.

- Pueden evaluar sustancias para las que no se hayan desarrollado métodos analíticos

- Pueden evaluar interacciones entre contaminantes.

- En algunos casos más sensibles que los métodos instrumentales

Desventajas:- Incapacidad para cuantificar el

agente o agentes activos.

- Incapacidad para identificar el agente activo.

D J Archambault, J J Slaski, X Li, K Winterhalder. 2004. Una prueba biológica rápida, sensible, basada en semillero para la determinación de la toxicidad de substratos sólidos

y líquidos y de la tolerancia de la planta. Soil & Sediment Contamination, 13: 53-63.

Bioensayos

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