jueves, 21 de junio de 2012
martes, 19 de junio de 2012
CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS POR HIDROCARBUROS
- LOS ACUÍFEROS
- FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR HIDROCARBUROS
- EVOLUCIÓN DE LOS HIDROCARBUROS EN EL SUBSUELO
- EL MOVIMIENTO DE LOS HIDROCARBUROS:
- Fluidos multifase. Conceptos básicos.
- Movimiento de LNAPLs
- Volatilización de LNAPLs
- Movimiento de DNAPLs
Se denomina acuífero a las formaciones geológicas capaces de almacenar y hacer circular agua por sus poros, vacíos intergranulares, fracturas, diaclasas o grietas, permitiendo de esta manera que pueda ser utilizada por el hombre ( en la mayoría de las definiciones queda implícita la connotación de aprovechamiento económico. Algunas de las características y particularidades que definen al acuífero son:
- Acuícludo, que es la formación geológica que, aunque contiene agua en su interior hasta el nivel de saturación, no la transmite, por lo que no se puede explotar.
- Acuitardo, que se refiere a la existencia de numerosas formaciones geológicas que, conteniendo apreciables cantidades de agua, la transmiten muy lentamente, por lo que tampoco son aptos para ser explotados.
Tipos de acuíferos.
- Acuíferos libres, libres, no confinados o freáticos, son los que tienen una superficie libre de agua encerrada que está en contacto directo con el aire y por lo tanto a presión atmosférica.
- Acuíferos cautivos, confinados o a presión, son los que tienen el agua sometida a cierta presión, superior a la atmosférica, y ocupa la totalidad de los poros de la formación geológica, saturándola completamente. La parte inferior y la superior de la formación geológica porosa contenedora del agua son impermeables.
- Acuíferos semicautivos o semiconfinados, son una particularidad derivada de los anteriores, en ellos el techo y/o el muro del acuífero no son completamente impermeables.
Relacionados con la calidad del agua en los acuíferos están los siguientes conceptos:
- Vulnerabilidad de un acuífero a la contaminación: es la sensibilidad a la contaminación, determinada por las características naturales intrínsecas de los estratos geológicos que forman los lechos confinantes suprayacentes o la zona no saturada del acuífero; se incluye la accesibilidad hidráulica de la zona saturada a la penetración de los contaminantes y a la capacidad de atenuación de las distintas capas de terreno por encima de la zona saturada como resultado de la capacidad de retención o reacción de los contaminantes. En este concepto están presentes los factores geométricos, propiedades hidrofísicas de la cobertura y el tipo de contaminantes en cuanto a persistencia, movilidad y toxicidad.
- Peligro del agua subterránea: es la probabilidad de que el agua de un acuífero se contamine con concentraciones superiores a los marcados en los límites de la OMS para el agua potable cuando una carga contaminante específica se genere en la superficie del terreno.
- Riesgo de contaminación del agua subterránea: es la amenaza para la salud humana provocada por la contaminación de una fuente específica de suministro de agua subterránea, o también, la amenaza para un ecosistema generada por dicha contaminación en una descarga posterior de ese acuífero.
FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR HIDROCARBUROS
Los hidrocarburos que llegan hasta los acuíferos corresponden en su mayoría a los componentes del petróleo y sus derivados. La contaminación por hidrocarburos se produce de forma frecuente y sus efectos pueden llegar a ser muy peligrosos. Las principales orígenes de aparición de hidrocarburos en el subsuelo son, por orden de importancia:
- Fugas de depósitos
- Vertidos accidentales
- Enterramientos de residuos que contiene hidrocarburos
- Lavado de aglutinantes de caminos asfaltados
- Riegos de caminos de tierra con aceites residuales para evitar el polvo.
Las actividades consideradas como fuentes de contaminación son:
- Saneamiento in situ (nitratos; microorganismos fecales; trazas de hidrocarburos sintéticos)
- Gasolineras y Talleres Automotrices (benceno; otros hidrocarburos aromáticos; fenoles; algunos hidrocarburos halogenados)
- Déposito Final de Residuos Sólidos (amonio; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; metales pesados)
- Industrias Metalúrgicas (tricloroetileno; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados; metales pesados; fenoles; cianuro)
- Talleres de Pinturas y Esmaltes (alcalobencenos; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados)
- Industria Maderera (pentaclorofenol; algunos hidrocarburos aromáticos)
- Tintorerías (tricloroetileno, tetracloroetileno)
- Manufactura de Pesticidas (algunos hidrocarburos halogenados; fenoles; arsénico metales pesados)
- Déposito Final de Lodos Residuales (nitratos; varios hidrocarburos halogenados; plomo; cinc)
- Curtidurías (cromo; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; fenoles)
- Exploración y Extracción de salinidad (hidrocarburos aromáticos)
jueves, 14 de junio de 2012
Efectos de los hidrocarburos en la salud humana
El término hidrocarburos totales de petróleo (abreviado TPH, en inglés) se usa para describir una gran familia de varios cientos de compuestos químicos con origen en el petróleo crudo. Debido a que hay muchos productos químicos diferentes en el petróleo crudo y en otros productos derivados del petróleo, no es práctico medir cada uno en forma separada. Sin embargo, es útil medir la cantidad total de TPH en un sitio.
Los TPH son una mezcla de productos químicos compuestos principalmente de hidrógeno y carbono, llamados hidrocarburos que suponen entre el 50% y el 98% de la composición. Los científicos han dividido a los TPH en grupos de hidrocarburos del petróleo que se comportan en forma similar en el suelo o el agua. Estos grupos se llaman fracciones de hidrocarburos de petróleo. Cada fracción contiene muchos productos químicos individuales, y concentraciones variables de metales pesados como vanadio, níquel, cobre y hierro.
Otros importantes pero menores constituyentes son el sulfuro, el nitrógeno y el oxígeno.
Algunos de los hidrocarburos presentes en el crudo tienen una conocida toxicidad para el ser humano pero, de la mayoría de ellos desconocemos el grado de peligrosidad.
Entre estos compuestos destacan por sus efectos en la salud los hidrocarburos aromáticos simples y los policíclicos (PAH).
Dependiendo de la composición del crudo estos pueden encontrarse en mayor o menor cantidad. En el caso de los petróleos ligeros, la presencia de los volátiles hidrocarburos aromáticos es mayor.
Los hidrocarburos (HC) son compuestos orgánicos constituidos predominantemente por moléculas de carbón e hidrógeno. Se clasifican en 4 tipos basados en el ordenamiento de las moléculas de carbón:
1) Alifáticos (parafinas: metano, n-hexano, isobutano),
2) Aromáticos (benceno, tolueno y naftaleno),
3) Cicloparafínicos : naftenos (ciclohexano y metilcilopentano) ,
4) Alkenos que contienen una doble unión carbono-carbono, si tienen dos de estas uniones se llamarán dienos y si tienen tres de estas doble uniones se llamarán trienos.
Ingesta:
La ingestión de hidrocarburos puede afectar 3 sistemas orgánicos fundamentales: pulmón, aparato gastrointestinal y sistema nervioso.
a) Pulmón, los síntomas respiratorios son: tos, ahogo, sibilancias y ronqueras. Síntomas de distress respiratorio como tos persistente, cianosis, retracción intercostal, taquipnea. Generalmente se inician inmediatamente después de la ingesta de hidrocarburos.
b) Generalmente son irritantes de boca, faringe e intestino. Se han observado vómitos espontáneos hasta en el 40% de los pacientes. Muchos presentan nauseas, malestar intestinal, distensión abdominal, eructos y flatulencia.
c) SNC (sistema nervioso central), es inusual la aparición de síntomas como letargia, aturdimiento estupor y coma (conviene descartar en este caso la presencia de aditivos tóxicos como insecticidas o HC aromáticos, o bien la posibilidad de una ingesta intencional de gran volumen, o bien la presencia de una neumonía por aspiración grave).
Aspiración:
El pulmón es el principal órgano diana de la toxicidad por hidrocarburos. La toxicidad pulmonar aparece fundamentalmente por aspiración. La toxicidad pulmonar del hidrocarburo aspirado es el resultado de la inhibición de la actividad surfactante y de la lesión directa de los capilares y el tejido pulmonar.
El riesgo de aspiración depende de las propiedades de viscosidad, volatilidad, y tensión superficial del hidrocarburo. El mayor riesgo de aspiración corresponde a un producto de baja viscosidad, baja tensión superficial y gran volatilidad.
Contacto:
Dermatitis de contacto: produce irritación de la piel y picores, la piel en este estado facilita la absorción de los componentes del crudo.
Se ha asociado un aumento del riesgo de cáncer de piel con la presencia de hidrocarburos poliaromáticos (PAH).
Irritación de los ojos por contacto con gotas de crudo. Algunos componentes pueden ser absorbidos a través de la córnea.
Descripción toxicológica de algunos componentes de los hidrocarburos:
Benceno: Puede entrar en el cuerpo vía el tracto respiratorio, el tracto gastrointestinal o a través de la piel. En trabajadores expuestos al benceno, se ha comprobado que el 20%-40% lo absorben por la piel.
Causa irritación en la piel, ojos y parte superior del tracto respiratorio. Mayores exposiciones pueden producir depresión, dolores de cabeza, vértigo y nauseas. Es considerado cancerígeno para el ser humano y no existe ningún nivel de seguridad conocido. En trabajadores expuestos al benceno se ha comprobado un incremento en la frecuencia de leucemias, mientras que en mujeres embarazadas, el benceno se acumula en el suministro sanguíneo del feto.
Tolueno: Es rápidamente absorbido a través del tracto respiratorio y, se cree que su absorción por la piel es mínima. Sus principales efectos son sobre el sistema nervioso. Se han observado efectos a niveles de tan sólo 375mg/m3 (100 ppm). Estos pueden ir desde fatiga, dolores de cabeza, irritación de garganta y ojos, confusión mental, debilitamiento muscular o, incluso, insomnio.
Xileno: Produce irritación de garganta, nariz, ojos y tracto respiratorio a exposiciones de 110-460 ppm. Causa efectos en el sistema nervioso similares a los del tolueno. En altas dosis puede provocar pneumonitis y deterioro renal y hepático.
PAH: Los hidrocarburos aromáticos policíclicos también están presentes en el crudo. Existen cientos de PAH, si bien entre los más conocidos se encuentra el benzo-(a)-pireno (BaP). Los PAH pueden provocar cáncer de piel y pulmón y, dada su gran potencial cancerígeno, no existen limites de seguridad recomendados.
Algunos de los compuestos de los TPH pueden afectar también al sistema nervioso.
Medidas de seguridad durante las labores de recuperación
La seguridad de los grupos de trabajo que participan en las labores de recuperación tanto del vertido como de animales es primordial.
El equipo ha de adaptarse a la tarea a realizar. Básicamente han de protegerse aquellas zonas del cuerpo que entren en contacto directo o indirecto con el vertido.
Las vías respiratorias han de protegerse con una mascarilla para evitar tanto los vapores orgánicos como la posible existencia de polvillo.
Los ojos, con gafas que eviten un contacto accidental con el hidrocarburo.
Las manos, con guantes que eviten el contacto con los residuos pero que nos permitan la movilidad y sensibilidad necesaria para el desarrollo de la tarea.
La recogida de aves requerirá unos guantes muchos más finos que la extracción de manchas con palas.
Los pies, con botas impermeables.
El resto del cuerpo, con monos impermeables.
sábado, 9 de junio de 2012
¿SABES QUE ES UN HIDROCARBURO?
Se denomina hidrocarburo a los compuestos orgánicos que contienen únicamente carbono e hidrógeno en sus moléculas.Los hidrocarburos se clasifican en dos clases principales
Hidrocarburos Aromaticos, los cuales tienen al menos un anillo aromático (conjunto planar de seis átomos de carbono)
Hidrocarburos Alifáticos, se unen en cadenas abiertas, ya sea lineales o ramificadas.
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¦ Saturados ¦ Alcanos ¦ Alifáticos ¦ ¦ ¦ ¦ Alquenos ¦ ¦ Insaturados ¦ Hidrocarburos ¦ ¦ Alquinos ¦ ¦ AromáticosClasificación de los hidrocarburos
Los hidrocarburos son compuestos químicos orgánicos que se encuentran constituidos en exclusiva por carbono e hidrogeno. Según la naturaleza de sus enlaces se pueden clasificar en:
Hidrocarburos de cadena abierta o cerrada.
Dentro de los hidrocarburos de cadena abierta encontramos:
- Hidrocarburos saturados → Alcanos, hidrocarburos que carecen de enlaces dobles o triples. Son moléculas unidas mediante enlaces de tipo simple.
- Hidrocarburos insaturados → Alquenos, moléculas formadas por átomos que se unen entre sí mediante enlaces de tipo doble, y alquinos, moléculas cuyos enlaces son de tipo triple.
Dentro de los hidrocarburos de cadena cerrada encontramos:
- Hidrocarburos alicíclicos, que a su vez se subdividen en saturados o también conocidos como cicloalcanos e insaturados. Estos últimos se subdividen en cicloalquenos y cicloalquinos.
-Cicloalquenos: Son hidrocarburos que en su estructura tienen como mínimo un enlace de tipo doble covalente. Este tipo de enlaces posee cierta capacidad elástica si los comparamos con los de otras moléculas, elasticidad que se hace mayor cuando mayor sea la molécula.
-Cicloalquinos: Son hidrocarburos cíclicos que tienen presente en su estructura enlaces de tipo triple. Generalmente son moléculas estables solamente si poseen un anillo suficientemente grande, siendo el ciclooctino, con ocho carbonos, el cicloalquino más pequeño.
- Hidrocarburos aromáticos: También conocidos como bencénicos, son moléculas que poseen al menos un anillo aromático dentro de su estructura.
Los alcanos se subdividen en dos tipos:
- Lineales: por ejemplo, CH3CH3 (etano), CH3CH2CH3 (propano), CH3CH2CH2CH3 ( butano), etc.
- Ramificados: Los alcanos ramificados son compuestos formados por la sustitución de átomos de hidrógeno del hidrocarburo, por los llamados grupos alquilo, los cuales se enganchan a la cadena de carbonos.
Un grupo alquilo, también conocido como radical alquilo, es una agrupación de átomos que proceden de la eliminación del hidrógeno de un alcano, por lo cual, el grupo alquilo contiene un electrón disponible para compartir en la formación de un enlace covalente.
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