LOS RESIDUOS SÓLIDOS.
SUMARIO: 1. Residuos sólidos. 2. Los Residuos Especiales. 3. Los Vertederos o Depósitos Controlados 4. La Hidrogeología en la Investigación. 5. La Investigación Penal 6. La Inspección Técnica Ocular. 7. La toma de muestras de residuos sólidos. 8. Caso práctico. 9. Referencias institucionales 10. Legislación sectorial.
INTRODUCCIÓN.
Los problemas de la eliminación de residuos y de cómo pueden ser tratados, datan de los tiempos en los que los seres humanos comenzaron a congregarse en tribus, aldeas y comunidades, y la acumulación de residuos llegó a ser una consecuencia de la forma de vida, de la existencia humana.
Aunque el tratamiento de los residuos ha estado presente desde siempre, es ahora, cuando toma especial importancia ya que se está haciendo presente de forma crítica en la mayoría de los centros urbanos de nuestro país, especialmente en los que han presentado un mayor crecimiento poblacional e industrial; por otro lado estos centros urbanos concentran mas del 90% de la población total como también la mayor dotación de recursos humanos y financieros, por lo que nos atrevemos a decir, que todos los españoles tenemos problemas con los residuos sólidos.
La relación entre salud pública y almacenamiento, recogida y evacuación inapropiada de residuos sólidos esta muy clara, es decir, las entidades de salud pública conocen las externalidades negativas de los residuos al ser nidos perfectos para la incubación de enfermedades.
Fenómenos ecológicos como la contaminación del aire y agua también han sido atribuidos a la gestión inapropiada de los residuos sólidos; por ejemplo los líquidos escurrentes de basureros o vertederos (lixiviados) han contaminado aguas superficiales y subterráneas.
1.1 CARACTERISTICAS.
En términos generales los residuos sólidos comprenden todos aquellos residuos que provienen de actividades animales y humanas, que normalmente son sólidos y que son desechados como superfluos e inútiles.
El termino residuo sólido comprende, tanto a la masa heterogénea de los desechos de la comunidad urbana como la acumulación mas homogénea de los residuos agrícolas, industriales y minerales.
Desde un punto de vista económico los residuos representan un material generado en las actividades de producción, transformación y consumo que no ha alcanzado algún valor económico.
La carencia de valor económico se debe a distintos factores:
1.- Imposibilidad de reutilización dadas las características intrínsecas de los residuos
2.- Carencia de la tecnología apropiada para llevar acabo una reutilización o recuperación
3.- Imposibilidad de comercializarse en forma rentable en su estado actual.
1.2 IDENTIFICACIÓN.
Por su origen, se pueden diferenciar en:
• URBANOS (Basuras, derribos domesticos, etc...).
• INDUSTRIALES ASIMILABLES A URBANOS (Restos de comida, cartones, etc..)
• INDUSTRIALES.
o Inertes (Escombros industriales, plasticos, cartonages, etc.)
o No Especiales (Según normativa especifica).
o Especiales (Toxicos, nocivos, irritantes, combustibles, etc.)
Dentro de este ultimo apartado, hemos podido identificar los Residuos Industriales Especiales, cuyas caracteristicas físico - químicas són uno de los objetos de este capitulo, que ampliaremos de una forma más extensiva .
1.3 CARACTERIZACIÓN.
En la gestión de los residuos, la primera acción a tomar consiste en caracterizar un residuo lo mejor posible, es decir, conocer su composición y propiedades, a fin de poder evaluar las posibilidades de su valoración, su tratamiento o su deposición en una instalación autorizada (vertedero).
1.4 RESPONSABLES DE LOS RESIDUOS.
Desde el proceso productivo de una industria hasta su destino final, un residuo pasa por diferentes etapas de gestión controlada, y es en esas etapas en las que aparecen diferentes actores con diferentes competencias sobre el residuo.
Producción
> Transporte
> Destino final
1.5 PRODUCTOR.
Es el titular de la industria o actividad generadora o importadora de residuos tóxicos y peligrosos.
La normativa específica le obliga a:
• Realizar una declaración anual de los residuos que ha generado, justificando el lugar, la cantidad y calidad del residuo, y cual ha sido su destino final.
• Hoja de seguimiento.
• Hoja de aceptación.
1.6 TRANSPORTISTA.
Es la persona física o jurídica, que con la autorización de la administración, realiza la operación del traslado del residuo desde el lugar de origen, hasta las plantas de reciclaje, de tratamiento, el lugar de deposición final.
• Ha de estar autorizado por la Administración Competente en Residuos.
• Ha de llevar cumplimentadas s hojas de seguimiento de los residuos.
1.7 GESTOR.
Es el titular autorizado para realizar cualesquiera de las actividades que componen la gestión de los residuos, sea o no el productor de los mismos:
• Ha de estar autorizado por la Administración Competente en Residuos.
• Ha de haver autorizado previamente las fichas de aceptación, antes de aceptar la entrada del residuo en sus instalaciones.
• Puede realizar dos tipos de tratamiento:
o Tratar el residuo para inertizarlo.
o Depositarlo en sus instalaciones (Vertedero).
1.8 DOCUMENTACIÓN ESPECIFICA.
Para que el Productor, Transportista y Gestor puedan realizar de una forma legal y controlada, cualquiera de las diferentes gestiones a su cargo, existen unos documentos de control para que desde el proceso de generación del residuo hasta su deposito final, no se pueda perder ni manipular ninguna porción del residuo.
Estos documentos son:
• El alta en el inventario como productor de residuos industriales.
• Declaración anual de residuos.
• Ficha de aceptación.
• Autorización de transporte.
• Hoja de destino.
• Hoja de seguimiento.
• Justificante de recepción de residuos.
2. LOS RESIDUOS ESPECIALES .
Definiremos el Residuo Especial como aquel producto resultante de un determinado proceso industrial de producción, transformación, manipulación o utilización, que no puede ser utilizado de nuevo, y del cual, el productor (el industrial) se quiere deshacer, estando obligado a hacerlo por la vía de la Inertización o bien por la del deposito controlado (vertederos).
2.1 MARCO LEGISLATIVO.
Residuos Tóxicos y Peligrosos (Ley 20/86, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos, RD 833/88 Reglamento de RSP y Directiva 78/319/CEE).
Son aquellos que contienen sustancias en concentración tal que representan un riesgo para la salud, los recursos naturales y el medioambiente. Dichas sustancias están claramente especificadas en el Anexo de la Ley 20/86.
La instalación o modificación de plantas generadoras o importadoras de RTP requiere autorización de la Comunidad Autónoma. La solicitud debe ir acompañada de un estudio.
Las actividades de gestión de RTP están también sometidas a autorización administrativa de la Comunidad Autónoma, a la normativa sobre actividades molestas, insalubres o peligrosas y a inspección y control de la Comunidad Autónoma.
Se requiere una fianza equivalente al 5% del importe de las obras de las instalaciones de gestión, como garantía del cumplimiento de las obligaciones.
La normativa en vigor establece con precisión las obligaciones de los productores, de los gestores y de quienes realizan traslados de RTP, así como el cuadro de infracciones y sanciones.
Entre las obligaciones de los productores figuran una declaración anual de producción y destino de residuos.
Se estima que solamente un 10% de los productores (empresas que generan más de 10.000 KG de residuos/año) cumplen esta norma. También es frecuente el incumplimiento de la obligación de los gestores autorizados de remitir a la Administración medioambiental una memoria anual.
El Código Penal refuerza la legislación protectora del Medio Ambiente, sancionando con multa el establecimiento de depósitos clandestinos para almacenamiento de residuos, o que incumplan la legislación específica, aumentando la cuantía cuando se trata de residuos tóxicos o peligrosos. El nuevo Código contempla además sanciones específicas para funcionarios o facultativos que dolosamente colaboren con las industrias contaminantes.
2.1.1 Residuos Especiales Tóxicos y Peligrosos.
Entenderemos por Residuos Tóxicos y Peligrosos a aquellos materiales sólidos, pastosos, líquidos, así como los gaseosos contenidos en recipientes, que, siendo el resultado de un proceso de producción, transformación, utilización o consumo, su productor destine al abandono y contengan en su composición alguna de las sustancias y materias que figuran en el Anexo de la presente ley en cantidades o concentraciones tales que representen un riesgo para la salud humana, recursos naturales y medio ambiente.
Lo que diferencia a los Residuos Tóxicos y Peligrosos del resto de los residuos industriales, a la hora de establecer una gestión y tratamiento diferente son básica mente dos factores:
1. Sus efectos son nocivos a corto, medio o largo plazo sobre el medio ambiente, recursos naturales o sobre la salud de las personas.
2. Debido a ello requieren tratamientos en condiciones exigentes y bajo un mayor control.
2.2 DATOS ESTADISTICOS.
En España se producen al año 3,5 millones de toneladas de Residuos Tóxicos y Peligrosos (en un 70% sin tratamiento) producidos por 1.800 empresas, contaminándose 4.500 lugares del territorio español, según los datos aportados por la EMGRISA, la empresa publica de gestión de estos residuos y que ha elaborado un inventario de los suelos contaminados.
La limpieza de los primeros 250 lugares contaminados, se haría durante cinco años con una inversión de más de 200.000 millones de las antiguas pesetas en la que participarían la Administración Central, las Autonómicas y las empresas contaminadoras.
El Plan Nacional de Residuos Peligrosos tiene una inversión pública de 180.000 millones de pesetas entre 1995 – 2005.
España apenas tiene infraestructuras de tratamiento y solo trata un 20% de estos residuos, por la cual cosa no hay un inventario fiable. Por su parte, el Plan Nacional de Residuos Industriales dedicara 43.000 millones de pesetas a reducir la producción de residuos tóxicos y en construir depósitos de almacenamientos de estos.
Las industrias que más residuos producen son:
• Las químicas (32,6 %).
• Fabricación de automóviles (11,2 %).
• Fabricación de productos metálicos (10,2 %).
• Alimentación (8,1 %).
• Industria papelera (7,6 %).
• Cuero y curtidos (7,1 %).
• Productos y transformados de metales (4,1 %).
• Material eléctrico (3,4 %).
Por comunidades autónomas, las que más residuos tóxicos industriales producen y no tratan son:
• Cataluña con 816.000 toneladas / año (24 % del total).
• País Vasco con 538.000 t/a. (15,85 %).
Y las que más los controlan:
• Asturias con 525.000 t/a. (15,47 %).
• Galicia con 490.800 t/a. (14,46 %).
Y a cierta distancia: Castilla-La Mancha, Navarra y Murcia.
Para finalizar, y solo a nivel de inversión para protección medioambiental, es importante saber a que nivel estamos en referencia a la UE.
La industria española invierte al año 87.000 millones de pesetas en Medio ambiente aunque para llegar a los niveles de protección propios de la UE, tendría que incrementar esta cantidad para el año 2005, nada menos que en 700.000 millones de pesetas.
2.3 EJEMPLOS CONCRETOS DE ALGUNOS RESIDUOS TOXICOS Y PELIGROSOS.
Metales pesados:
Los más peligrosos son el mercurio, que produce daños en el sistema neurológico, el cadmio, que perjudica los riñones, y el plomo, cuyo efecto clínico más preocupante es el daño que produce en el desarrollo mental de los niños.
Su toxicidad se agrava debido a su carácter persistente y bioacumulativo: no se degradan y los seres vivos no cuentan con mecanismos para eliminarlos.
Compuestos orgánicos de síntesis:
Destacan por su elevada toxicidad, volatilidad, persistencia en el medio, carácter bioacumulativo y movilidad en los vertederos, sustancias como los hidrocarburos alifáticos, aromáticos (tolueno, xileno, bencenos), ésteres, éteres, cetonas, aminas, PCB’s, PCT’s...
Entre ellos están los contaminantes más peligrosos generados nunca por la actividad humana: las dioxinas y los furanos, que pertenecen a una familia química más amplia, los organoclorados:
3. LOS VERTEDEROS O DEPÓSITOS CONTROLADOS.
La deposición del rechazo y de los residuos no valorizables, tiene lugar en los vertederos o depósitos controlados.
Tradicionalmente, los vertederos incontrolados han representado el método más usual para deshacerse de los residuos, sin una gestión adecuada. Esto supone un grave impacto sobre el medio. Los principales problemas medioambientales de los vertederos incontrolados son:
• Se producen procesos de fermentación de la materia orgánica, que origina biogás, el cual contiene, entre otros, metano (gas inflamable) o ácido sulfhídrico (genera mala olor).
• Presencia de microorganismos, algunos de ellos patógenos.
• Presencia de compuestos tóxicos (metales pesados, ácidos, etc.) que conjuntamente con el agua de lluvia, forma lixiviados (altamente tóxicos) que afecta tanto al suelo, como aguas superficiales o subterráneas.
• Degradación del paisaje.
• Aparición de animales no deseables como mosquitos y roedores.
Para evitar estos impactos negativos, la deposición se debe realizar en un vertedero controlado.
3.1 EL VERTEDERO.
Consiste en depositar sobre el terreno, los residuos, por sectores o celdas, y dentro de cada sector, por capas que se compactan y se recubren de tierra. La compactación se realiza para disminuir el volumen del residuo.
Las capas de residuos tienen un espesor entre 1 - 2,5 m. mientras que la capa de recubrimiento de tierra es de 10 - 30 cm. Cuando se considera que este sector está lleno, se recubre por otra capa de tierra de mayor espesor.
Para seleccionar el lugar de emplazamiento de un vertedero, hay que considerar:
• Las condiciones geológicas e hidrogeológicas.
• Las condiciones meteorológicas y pluviométricas.
• La capacidad total de residuos.
• Los tipos de residuos que se admitirán.
• Las características del sellado final.
• La viabilidad económica en cuanto a inversión y mantenimiento.
• La distancia del vertedero a las poblaciones más próximas. Generalmente, se toma como dato a considerar, que a partir de 50 toneladas de residuos diarios, es viable económicamente. Por tanto, para la instalación de un vertedero se suele recurrir a fórmulas como mancomunidades.
Un vertedero se suele instalar en grandes oquedades o excavaciones del terreno (vaso), que se irá rellenando con los residuos y tierra. Una vez el vertedero ha llegado al final de su vida útil, éste tiene que ser sellado y se procede a su clausura.
Además, un vertedero tiene que disponer:
• Red de canalizaciones perimetral al vertedero, de recogida de las aguas pluviales.
• Red de canalizaciones en la base del vertedero, de recogida de los lixiviados y su conducción a la balsa de lixiviados.
• Sistema de eliminación de los gases generados en los diferentes procesos de degradación de la materia orgánica.
En la actualidad, un vertedero no solo es una zona donde se abandonan residuos, sino que se empieza a plantear un vertedero como una reserva potencial de recursos, que en el momento que se disponga de la tecnología correcta, se pueden recurrir a las materias allí depositadas.
3.2 CONDICIONES TÉCNICAS DE UN VERTEDERO
3.2.1 Implantación de la instalación:
Un vertedero tiene que ubicarse en terrenos con un grado de impermeabilidad natural, que aseguren un correcto confinamiento de los residuos y lixiviados.
En el caso de no cumplirse este requisito, se procederá a la impermeabilización artificial mediante la deposición de material arcilloso, debidamente compactado y una lámina sintética que soporte la presión mecánica y los ataques químicos de los residuos allí depositados.
Para determinar la validez de unos terrenos, habrá que efectuar un estudio geológico e hidrogeológico, que tendrá que contemplar:
• Estudio de la litología del terreno: se representará el perfil geológico del suelo, determinando la potencia de cada estrato y sus características litológicas.
• Valorización de la permeabilidad del sustrato del vaso del vertedero y control de la impermeabilización artificial.
• Estudio de las aguas subterráneas: se determinará la ubicación del acuífero y su estado en cuanto a calidad, así como su unión con la red hidrográfica superficial.
• Estudio de la escorrentía del lugar, calculando su intensidad máxima horaria y diaria, para un período de retorno de 25 años.
• Una evaluación de riesgos de inundaciones, movimientos de tierra, seísmos, etc.
• Estudio de la utilización de las aguas superficiales y subterráneas en la zona de emplazamiento.
3.2.2 Concepción de la instalación del vertedero:
1. Red de drenaje de los lixiviados: se instalará un drenaje de fondo con la pendiente y el grosor adecuado para asegurar la evacuación correcta de los lixiviados.
La red de drenaje estará formada por una tubería central en la base del vaso donde se conectarán el resto de tuberías de drenaje que vendrán de los flancos del vertedero y de su talud frontal, recogiendo todos los lixiviados y conduciéndolos a la tubería central que acabará vertiendo a la balsa de
lixiviados.
Esta red de drenaje tiene que estar diseñada de forma que se pueda efectuar una inspección visual de su correcto funcionamiento y estado.
2. Red de drenaje para la evacuación de los gases de fermentación: si el vertedero va a contener materiales fermentables, se generan diferentes gases (biogás) en este proceso.
El vertedero tiene que disponer de un sistema constituido por una especie de chimeneas, que permiten liberar el biogás a la atmósfera. En el caso que se generen bolsas de biogás en el interior del vertedero, como contiene gas metano, suele explotar espontáneamente.
Este biogás se puede recuperar y utilizarlo como combustible para generar energía, aprovechable para el propio funcionamiento del vertedero.
3. Se instalará una red de drenaje perimetral, de recogida de las aguas pluviales.
Así, la cantidad de agua de lluvia que penetra dentro del vaso del vertedero, solo corresponde a la que cae directa-mente sobre él. La recogida de aguas pluviales se efectúa para disminuir la cantidad de lixiviado generado en el vertedero. El drenaje pluvial vierte en la balsa de pluviales.
El dimensionado del drenaje pluvial y su balsa, se efectúa a partir de la pluviometría calculada para un periodo de retorno de 25 años.
4. Se efectuará un estudio geotécnico para garantizar la estabilidad mecánica del vertedero.
Dentro del vertedero, se van depositando residuos que se compactan y que generan presiones sobre las paredes laterales y el fondo del vaso. Además, en los procesos de fermentación de las materias degradables, se generan compuestos ácido que pueden afectar a la estabilidad del vertedero. Por ejemplo: en 1996, falló una de las paredes del vertedero de A Coruña, escapando de su interior miles de toneladas de residuos. Este suceso provocó un muerto, y un impacto ambiental muy grave, que hubiese sido peor, en el caso que los residuos hubiesen llegado al mar.
Los responsables directos de este suceso son la empresa que gestionaba el vertedero municipal y el Ayuntamiento de A Coruña, que subcontrató este servicio. Subsidiariamente, también es responsabilidad del Gobierno Autónomo Gallego, que dispone de competencias en materia de medio ambiente, y del Ministerio del Medio Ambiente, que tiene responsabilidad sobre todo lo que acontezca en materia de medio ambiente, en el territorio español.
5. La instalación estará cercada por red metálica y dotada de una única puerta de acceso.
El objetivo de la cerca es impedir el acceso a la instalación, y la única puerta es para poder controlar el paso de camiones, tanto a la entrada como a la salida.
3.2.3 Inspección del vertedero.
Existen 2 sistemas básicos de explotación de los vertederos, sistema aeróbico o sistema anaeróbico, según predomine un tipo de fermentación aeróbica o anaeróbica.
Una de las principales diferencias entre ambos sistemas es el grado de compactación de la basura. A mayor compactación, se favorecen los procesos anaeróbicos, que generan compuestos reducidos y en general, más tóxicos.
Por contra, al compactarse, disminuye el volumen de los residuos, aumentando la vida útil del vertedero.
Debido a que es una explotación abierta, se minimizará la superficie de residuos expuesta al aire para reducir la infiltración de agua de lluvia, y los problemas de malos olores y de plagas de insectos y roedores, así como el impacto visual.
La deposición de los residuos, se efectuará de manera que no afecte a la estabilidad de la instalación.
Además, la altura máxima de deposición se calculará de forma que no se alteren las características y calidad del sistema de drenaje.
Para una correcta gestión de la explotación del vertedero, se controlará:
• Los residuos a depositar: origen, tipo, característica y cantidad. En función del tipo de vertedero, se aceptan residuos inertes, no peligrosos o peligrosos. Además, en un vertedero sólo se aceptan residuos sólidos o pastosos (con un coeficiente de humedad concreto).
• El volumen y la calidad de los lixiviados. El volumen del lixiviado es indicativo de que los procesos en el vertedero son correctos. Por ejemplo: un volumen excesivo podría ser indicativo de alguna deficiencia en la red perimetral de canalización de la aguas pluviales.
• Un análisis de la calidad de los lixiviados puede dar información sobre si los procesos fermentativos son correctos.
• La calidad de las aguas subterráneas. Esto indicará si existe alguna filtración en el sistema de impermeabilización, contaminando el freático. Para controlar las aguas subterráneas, se construirá una red piezométrica de control, que consiste en un conjunto de pozos que permiten muestrear periódicamente las aguas de la zona de influencia del vertedero.
• La calidad de los gases de fermentación. Un análisis de estos gases también es orientativo de como se están desarrollando los procesos degradativos.
3.2.4. Sellado de un vertedero:
A medida que la superficie del vertedero va siendo ocupada, ésta se va cubriendo con una lámina impermeable para evitar/ disminuir la infiltración de agua de lluvia.
Una vez el vertedero ha finalizado su vida útil, se tiene que sellar definitivamente. La capa de sellado constará como mínimo de una capa de impermeabilización, un drenaje de las aguas pluviales y encima una capa de tierra vegetal, para favorecer la revegetación y su integración con el entorno.
El grosor de las diferentes capas será el adecuado para asegurar una correcta impermeabilización.
Además, presentarán una ligera pendiente para favorecer la escorrentía de las aguas de lluvia.
Una vez sellado el vertedero, hay que continuar controlando:
• El estado de la capa de sellado, las canalizaciones perimetrales, los pozos de evacuación de lixiviados y gases, las balsas de lixiviados, etc.
• La evolución de la calidad de los lixiviados y control de los pozos piezométricos.
3.2.5 Tipos de vertedero
Los vertederos según el tipo de residuos que pueden aceptar, se clasifican en:
• Vertedero para residuos inertes.
• Vertedero para residuos no peligrosos (asimilables a urbanos).
• Vertedero para residuos peligrosos.
Las principales diferencias entre los vertederos, son, entre otras, los criterios de impermeabilidad del vaso, y por otro lado, la cuantía de la fianza.
El titular del vertedero, antes de su puesta en marcha, debe depositar una fianza, con el objetivo de cumplir todas sus obligaciones de impermeabilidad, control de la explotación, sellado final, etc.
Las fianzas entre los diferentes vertederos, puede oscilar según la Comunidad Autónoma, así, la fianza en Cataluña es del orden:
• Vertedero inertes: 5.000.000 - 10.000.000 Ptas.
• Vertedero no peligrosos: 10.000.000 - 30.000.000 Ptas.
• Vertedero peligrosos: 30.000.000 - 50.000.000 Ptas.
Además, la cuantía de la fianza se va incrementando anualmente, añadiendo el resultado de multiplicar el número anual de toneladas de residuos depositados en el vertedero, por los siguientes valores:
• Vertedero inertes: 100 - 200 Ptas./Tn
• Vertedero no peligrosos: 300 - 400 Ptas. / Tn.
• Vertedero peligrosos: 500 - 700 Ptas. / Tn.
La cuantía de la fianza a depositar se incrementa cada 2 años en función del Índice de Precios al Consumo.
Respecto a las diferencias de permeabilidad entre los vertederos, la formación geológica sobre la que repose habrá de tener una permeabilidad, medida en condiciones de saturación de:
• Vertedero inertes >= 10 -7 m/s para un grosor de al menos 1 m.
• Vertedero no peligrosos >= 10 -9 m/s para un grosor de al menos 2 m.
• Vertedero peligrosos >= 10 -9 m/s para un grosor de al menos 5 m.
Si de forma natural no se cumple este criterio, se pueden implantar medidas complementarias de impermeabilización artificial.
En todo caso, no se pueden colocar vertederos en una zona con los siguientes materiales:
• Materiales consolidados con elevada permeabilidad por carstificación o por intensa fisuración.
• Materiales porosos no consolidados como depósitos aluviales.
• Capas de alteración de materiales originalmente poco permeables.
• Zonas inundables por crecidas de un curso de agua para un periodo de retorno de 500 años.
Dados los criterios de impermeabilidad, entre otros, los vertederos para residuos peligrosos son de muy difícil implantación, de manera que España es deficiente en este tipo de instalaciones.
4. LA HIDROGEOLOGÍA EN LA INVESTIGACIÓN.
Cada vez son más los casos de contaminación medioambiental producidos en nuestra sociedad debido a derrames en plantas industriales, vertidos incontrolados de basuras a las afueras de las ciudades, mala gestión de residuos sólidos y líquidos, etc.
Para la localización y seguimiento de estas contaminaciones, se pueden utilizar dos metodologías diferenciadas pero al mismo tiempo vinculadas.
• Sondeos estratigráficos.
• Aplicaciones Geofísicas.
4.1 SONDEOS ESTRATIGRÀFICOS Y PROSPECCIONES GEOLÓGICAS.
El manto edáfico es una superposición de extractos y nutrientes que presentan unas características morfológicas, termodinámicas y mecánicas concretas. Estas características son las que proporcionan al manto un determinado grado de estabilidad.
En función de los elementos meteorológicos (temperatura, precipitación, viento, humedad, etc.) el manto edáfico va evolucionando de un estadio a otro, variando por tanto su grado de consistencia.
Los sondeos por golpeo y los perfiles estratigráficos son como una radiografía del manto edáfico. Permiten conocer la estructura del suelo en un lugar y momento concretos.
El sondeo por golpeo consiste en hacer penetrar en el manto una sonda de un tamaño y un peso determinados, y calcular la resistencia que ofrece a la penetración.
Otro sistema similar consiste en perforar el suelo con una gran barrena helicoidal (ver imagen) hasta el nivel estratigráfico que nosotros deseemos.
4.2 APLICACIONES GEOFÍSICAS.
Normalmente ante una situación de contaminación, los trabajos de investigación suelen ser muy agresivos sobre los terrenos presuntamente contaminados, como puede ser la excavación y la perforación a ciegas de puntos de muestreo.
Cuantos más puntos de muestreo se obtengan, mejor será la información sobre la contaminación, pero esto supone un alto coste en perforación y la delineación de la contaminación aún seguirá siendo deficiente.
La aplicación de métodos geofísicos ofrecen una alternativa la cual permiten en la mayoría de los casos una mejor interpretación de la contaminación, disminuyendo el número de puntos de muestreo y dando una mejor definición de la pluma de contaminación para así diseñar una estrategia de muestreo más eficaz.
La aplicación de métodos geofísicos permiten una mayor definición del contaminante en sentido vertical y longitudinal, por consiguiente definiendo el origen y la dirección de la pluma de contaminación. Esto se traduce en un ahorro de tiempo y medios a la hora de cuantificar el grado de contaminación minimizando el número de sondeos necesarios.
Los métodos geofísicos aplicados en una investigación pueden ser los siguientes:
• Magnetometría
• Electromagnetometría
• Georadar.
Se utilizaron los métodos magnéticos y electromagnéticos para detectar tuberías enterradas, cables, y depósitos enterrados. En algunos casos los métodos electromagnéticos también son sensibles a plumas de contaminación eléctricamente conductoras en aguas subterráneas.
El método de georadar se utilizó para detectar objetos metálicos, niveles freáticos, estratigrafía, límites, e indicadores secundarios que indicasen la presencia de contaminación por hidrocarburos.
4.2.1 Método Electromagnético
El equipo está compuesto por una antena receptora y por una antena emisora. A través de la antena emisora circula una corriente alterna la cual crea un campo magnético primario.
Este campo magnético primario se va desplazando por el subsuelo y cuando llega a un cuerpo conductor, éste crea un campo magnético secundario. La antena receptora adquiere la combinación del campo magnético primario y secundario.
Estos dos campos magnéticos inducen una corriente alterna. Esta corriente determina la combinación de la intensidad del campo magnético. Este método determina la conductividad del subsuelo (McNeill 1980).
4.2.2 Métodos Magnéticos
Los métodos magnéticos son utilizados para detectar objetos metálicos enterrados en la zona de investigación.
Los datos emergentes, son recogidos con un magnetómetro de cesio.
Podemos localizar con este método:
• Depósitos antiguos de contención de líquidos.
• Los antiguos soportes de anclaje
• Bidones enterrados.
• Conducciones metálicas.
• Antiguas arquetas de distribución.
• Cableado eléctrico.
• Etc.
4.2.3 Georadar o GPR-Ground Penetraring Radar.
La técnica que utiliza el Georadar, es muy similar a la técnica sísmica de reflexión y la utilizada en un sonar.
Utilizando un modo de pulsos, el georadar emite cortos pulsos de alta frecuencia de energía electromagnética a través del subsuelo desde una antena (Daniel 1989).
La propagación de la señal emitida por el georadar depende de las propiedades del subsuelo (conductividad, permisividad eléctrica, y permeabilidad magnética).
La conductividad eléctrica de suelos y rocas y la trayectoria que recorren estas ondas, limitan mediante pérdidas de energía la profundidad a la que estas ondas pueden viajar.
La capacidad de penetración de un georadar es exclusivo del lugar de trabajo ya que las propiedades electromagnéticas de la Tierra no son siempre iguales. La capacidad de penetración del georadar también está condicionado por la frecuencia de la antena utilizada y por la eficiencia en transmitir radiación.
Los suelos arcillosos y/o ricos en contaminantes iónicos en contacto con agua (niveles freáticos), provocan un aumento de la conductividad eléctrica del subsuelo, disminuyendo la capacidad de penetración del georadar provocando una atenuación de su señal.
El sistema que se puede utilizar es un sistema bi-estático con una antena de
frecuencia 100 MHz con un tiempo de Scan de 400 nanosegundos.
La separación entre la antena transmisora y la receptora puede variar en función de la zona a rastrear.
El georadar permite ver cuales son los límites que caracterizan ciertas clases de plumas de contaminación además de proporcionar información sobre la estratigrafía del terreno.
4.3 CONCLUSIONES
La investigación geofísica llevada a cabo en zonas contaminadas acostumbran a ser un éxito.
El modelo conceptual de trabajo desarrollado por los estudios geofísicos en estas zonas se utilizan para determinar la extensión lateral de la desconocida pluma de contaminación.
No hemos de dejarnos engañar por falsas anomalías geofísicas que observemos con el georadar, ya que se pueden deber más a las características electro-conductoras de los iones de la pluma de contaminación, que a la respuesta directa del producto residual de hidrocarburos
Durante la investigación se pueden detectar cables enterrados mediante métodos electromagnéticos. Esta información también nos puede ser muy positiva ya que permite conocer que zonas no deben ser excavadas o perforadas.
La geofísica en general no anula la realización de sondeos, la geofísica los minimiza y los concentra en puntos clave.
Los métodos geofísicos pueden cubrir grandes extensiones de terreno en un relativo corto periodo de tiempo además de ser métodos no intrusivos, es decir, sin la necesidad de perforaciones o excavaciones.
No se debe olvidar que una buena geofísica solo proporciona medidas indirectas mientras que un sondeo es una muestra física del terreno. Para realizar una buena interpretación geofísica, es fundamental tener un buen sentido común geológico, físico, y químico y no dejarse influenciar por programas informáticos que aparentemente lo hacen todo.