remediacion de suelo contaminado con cianuro

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REMEDIACION DE SUELO CONTAMINADO CON CIANURO La contaminación del suelo consiste en una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del suelo como consecuencia de la acumulación de sustancias tóxicas Técnica de recuperación de suelo contaminado .- Su aplicación depende de las características del suelo y del contaminante, de la eficacia esperada con cada tratamiento, de su viabilidad económica y del tiempo estimado para su desarrollo. Según la forma en la que se apliquen las técnicas de recuperación de suelos se habla de tratamientos in situ y tratamientos ex situ. TECNICAS DE REMEDIACION: Técnicas de contención, Técnicas de confinamiento Técnicas de descontaminación TRATAMIENTO DEL SUELO CONTAMINADO CON CIANURO LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES.- El nivel máximo de cianuro permitido en el agua potable es (0.2 ppm). (10 ppm) en el aire del trabajo. LAVADO .- El lavado de suelos es un tratamiento generalmente ex situ en el que el suelo excavado es previamente separado físicamente por tamizado, densidad o gravedad para eliminar las partículas de grava más gruesas, con poca capacidad de adsorción, de la fracción fina y seguidamente lavado con extractantes químicos que permitan solubilizar los contaminantes. Después del tratamiento químico, el suelo se vuelve a lavar con agua para eliminar los contaminantes y agentes extractantes residuales y se devuelve a su lugar de origen. La eficacia de esta técnica depende del grado de adsorción del contaminante, controlado por una serie de propiedades del suelo como el pH, la textura, la capacidad de intercambio catiónico, la mineralogía o el contenido en materia orgánica y otros factores como el tiempo que hace que el suelo está contaminado o la presencia de otros elementos tóxicos. El lavado de suelos se utiliza fundamentalmente para suelos contaminados con compuestos orgánicos semivolátiles, hidrocarburos derivados del petróleo y substancias inorgánicas como cianuros y metales pesados, y es menos eficaz para tratar compuestos orgánicos volátiles y pesticidas. BIO-GAS Se trata de un tipo de Digestor Anaerobio con un sistema de agitación sin partes móviles en el interior. La agitación se produce aprovechando la creación de biogás, el efecto de vasos comunicantes y una geometría que crea turbulencias en el contenido. Utiliza los principales residuos generados por los planteles avícolas, ganado porcino y vacuno. Tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU). La recuperación de biogás desde esta materia orgánica se realiza por intermedio de distintos procesos fisicoquímicos que optimizan la generación de metano. FITORREMEDIACION EN MINERÍA Se basa principalmente en las interacciones entre las plantas, el suelo y los microorganismos. ¿Cómo funciona? Las plantas van a absorber el contaminante para metabolizarlo o almacenarlo, reduciendo o evitando la liberación de contaminantes en otras zonas del medio. Con mucha frecuencia, los compuestos orgánicos pueden ser degradados y metabolizados para el crecimiento de la planta. En caso de los compuestos inorgánicos, únicamente pueden ser adsorbidos ya que no son biodegradables. La fitoextracción involucra el uso de plantas acumuladoras de metales, denominadas metalofitas o hiperacumuladoras, capaces de acumular cantidades excesivas de metales pesados en su follaje (> 1% peso seco de la planta, o 100 veces más que una planta normal).

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Remediacion de Suelo Contaminado Con Cianuro

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Page 1: Remediacion de Suelo Contaminado Con Cianuro

REMEDIACION DE SUELO CONTAMINADO CON CIANURO

La contaminación del suelo consiste en una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del suelo como consecuencia de la acumulación de sustancias tóxicas

Técnica de recuperación de suelo contaminado.- Su aplicación depende de las características del suelo y del contaminante, de la eficacia esperada con cada tratamiento, de su viabilidad económica y del tiempo estimado para su desarrollo. Según la forma en la que se apliquen las técnicas de recuperación de suelos se habla de tratamientos in situ y tratamientos ex situ.

TECNICAS DE REMEDIACION: Técnicas de contención, Técnicas de confinamiento Técnicas de descontaminación

TRATAMIENTO DEL SUELO CONTAMINADO CON CIANUROLIMITES MAXIMOS PERMISIBLES.- El nivel máximo de cianuro permitido en el agua potable es (0.2 ppm). (10 ppm) en el aire del trabajo.

LAVADO.- El lavado de suelos es un tratamiento generalmente ex situ en el que el suelo excavado es previamente separado físicamente por tamizado, densidad o gravedad para eliminar las partículas de grava más gruesas, con poca capacidad de adsorción, de la fracción fina y seguidamente lavado con extractantes químicos que permitan solubilizar los contaminantes. Después del tratamiento químico, el suelo se vuelve a lavar con agua para eliminar los contaminantes y agentes extractantes residuales y se devuelve a su lugar de origen. La eficacia de esta técnica depende del grado de adsorción del contaminante, controlado por una serie de propiedades del suelo como el pH, la textura, la capacidad de intercambio catiónico, la mineralogía o el contenido en materia orgánica y otros factores como el tiempo que hace que el suelo está contaminado o la presencia de otros elementos tóxicos. El lavado de suelos se utiliza fundamentalmente para suelos contaminados con compuestos orgánicos semivolátiles, hidrocarburos derivados del petróleo y substancias inorgánicas como cianuros y metales pesados, y es menos eficaz para tratar compuestos orgánicos volátiles y pesticidas.

BIO-GAS

Se trata de un tipo de Digestor Anaerobio con un sistema de agitación sin partes móviles en el interior. La agitación se produce aprovechando la creación de biogás, el efecto de vasos comunicantes y una geometría que crea turbulencias en el contenido.

Utiliza los principales residuos generados por los planteles avícolas, ganado porcino y vacuno.

Tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU). La recuperación de biogás desde esta materia

orgánica se realiza por intermedio de distintos procesos fisicoquímicos que optimizan la generación de metano.

FITORREMEDIACION EN MINERÍASe basa principalmente en las interacciones entre las plantas, el suelo y los microorganismos.

¿Cómo funciona?Las plantas van a absorber el contaminante para metabolizarlo o almacenarlo, reduciendo o evitando la liberación de contaminantes en otras zonas del medio.

Con mucha frecuencia, los compuestos orgánicos pueden ser degradados y metabolizados para el crecimiento de la planta.En caso de los compuestos inorgánicos, únicamente pueden ser adsorbidos ya que no son biodegradables.

La fitoextracción involucra el uso de plantas acumuladoras de metales, denominadas metalofitas o hiperacumuladoras, capaces de acumular cantidades excesivas de metales pesados en su follaje (> 1% peso seco de la planta, o 100 veces más que una planta normal). Estas plantas son sembradas en los suelos contaminados o relaves y se cultivan usando prácticas agrícolas establecidas. Las raíces de las plantas absorben los metales pesados y los transportan a las hojas y tallos donde son acumulados.

¿Qué sucede con las plantas? Después de un crecimiento suficiente y una acumulación del metal, las plantas son cortadas y secadas y luego incineradas reduciendo dramáticamente el volumen del material, el que es posteriormente confinado en lugares seguros. En algunos casos, los metales valiosos pueden ser extraídos de las cenizas y sirven como una fuente de ingresos compensando los gastos de la remediación. El tiempo requerido para la fitoextracción va a depender de:

El tipo y extensión de la contaminación, El tiempo de la duración del cultivo La eficiencia de la remoción del metal por las

plantas. EJEMPLO.- vegetal Vetiver (Chrysopogon zizanioides), en la técnica de fitorremediación de suelos contaminados por Cu

VENTAJAS Tecnología sostenible Aplicable in situ Bajo consumo energético Aplicable a grandes extensiones de terreno Monitorización de plantas Adelanta los procesos de reinstalación de

comunidades vegetables La ventaja más notable de la fitorremediación radica

en su bajo coste.

INCONVENIENTES Tecnología en desarrollo Proceso lento Toxicidad del medio No universal Riesgos para animales

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REMEDIACIÓN DE ECOSISTEMAS CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS

Las tecnologías de restauración se clasifican en dos grandes grupos: tradicionales e innovadoras

LA INCINERACIÓN.- Puede ser utilizada para destruir sustancias orgánicas o hasta para transformar ciertos tipos de sustancias inorgánicas bajo condiciones controladas. Los productos generados por la Incineración son gases y sólidos inertes; el proceso de combustión puede necesitar o no suministros de combustibles extraños como es el gas natural. Este proceso reduce considerablemente el volumen del contaminante, además, transforma los metales pesados en sus óxidos que son menos tóxicos. Esta técnica también ha sido utilizada con éxito para la eliminación de compuestos orgánicos procedentes de la formulación de plaguicidas.

MÉTODO DE MEZCLAR, ENTERRAR Y CUBRIR. - Consiste en la estabilización y dilución de los sólidos, mediante mezclado intensivo con subsuelo. El residuo debe ser mezclado al menos según la relación 1:1 y máximo 3:1, base volumen y cubierto en el lugar donde se realice la operación con suelo limpio, de composición arcillosa y de igual topografía. El nivel del manto freático debe estar a mayor de 1 metro de la base donde se dispondrá el residual. Los criterios que deben cumplirse para aplicar esta técnica de disposición son:

pH: 6.5 a 8.5 Contenido de Grasas y aceites: < 0.1% Cloruros: < 2000 mg/kg.

LA SOLIDIFICACIÓN O FIJACIÓN QUÍMICA.- Es otra técnica tradicional de disposición de desechos sólidos en el cual siguiendo un proceso de neutralización, desintoxicación u otro proceso físico - químico se logra reducir el volumen del desecho. Mediante este proceso se obtiene un sólido apropiado para ser depositado en rellenos de tierra, eliminándose el riesgo de la contaminación por infiltraciones del contaminante.

TÉCNICAS INNOVADORAS.- Entre las ventajas que se pueden mencionar con respecto al uso de las técnicas innovadoras se encuentran las siguientes:

Ofrecen soluciones a largo plazo y eficaces en función del costo para los problemas de la limpieza de desechos peligrosos.

Presentan alternativas frente al uso de vertederos y la incineración.

A menudo son más aceptables para el medio ambiente que algunas técnicas de tratamiento habituales.

EXTRACCIÓN DE VAPORES DEL SUELO .- Consiste en separar los contaminantes mediante la acción de un fluido, a veces aire (arrastre) y en otras ocasiones se usa agua (lavado). Una vez arrastrado el contaminante, se depura el efluente con técnicas apropiadas. Es un procedimiento muy sencillo, aplicable a suelos permeables y cuando las sustancias contaminantes tienen suficiente movilidad; no son métodos válidos cuando el suelo presenta una alta capacidad de adsorción y son desarrollados específicamente in situ.

LA DESHALOGENACIÓN QUÍMICA.- Es un proceso mediante el cual se logra la degradación de los contaminantes del suelo contaminado por reacciones químicas. Frecuentemente se trata de reacciones de oxidación de los compuestos orgánicos; como agente oxidante se emplea el oxígeno y el agua oxigenada. Es un método útil para: aldehídos, ácidos orgánicos, fenoles, cianuros y plaguicidas organoclorados; se utiliza preferentemente in situ, inyectando el agente depurador a zonas profundas mediante barrenas huecas, o a veces, simplemente mediante un laboreo apropiado del terreno.

EL ENJUAGUE DEL SUELO IN SITU .- Es una técnica de tratamiento innovadora que consiste en inundar suelos contaminados con una solución que lleva los contaminantes hasta un lugar donde pueden extraerse. El tipo de solución que se necesita para el tratamiento depende de los contaminantes que se hallen en el suelo en un lugar determinado. La solución de enjuague generalmente es uno de los siguientes líquidos: agua solamente, agua con aditivos tales como ácidos, ácido nítrico o ácido clorhídrico para pH bajo, bases, hidróxido de sodio para pH alto, o agentes tenseoactivos

EL LAVADO DEL SUELO. - Consiste en el uso de líquidos, generalmente agua combinada con aditivos químicos, y un procedimiento mecánico para depurar el suelo. Con este procedimiento se retiran contaminantes peligrosos y se los concentra, reduciendo su volumen. Con este proceso se obtienen buenos resultados cuando el suelo no contiene mucho limo o arcilla, en algunos casos resulta necesario combinar el lavado del suelo con otras técnicas de tratamiento. Se utiliza principalmente para tratar una amplia gama de contaminantes como metales, gasolina, fuel oil y plaguicidas. El uso de esta técnica presenta varias ventajas:

Crea un sistema cerrado que no es afectado por las condiciones externas, permitiendo el control de las condiciones, como pH y la temperatura, en las cuales se tratan las partículas del suelo.

Permite excavar los desechos peligrosos y tratarlos in situ.

Ofrece la posibilidad de retirar una gran variedad de contaminantes del suelo.

Es eficaz en función del costo porque puede usarse como tratamiento preliminar.

LAS MEDIDAS FITOCORRECTIVAS. - Consisten en el uso de plantas y árboles para limpiar agua y suelo contaminados. Cultivar plantas en un lugar contaminado, y en algunos casos cosecharlas, como método correctivo es una técnica pasiva estéticamente agradable que aprovecha la energía solar y se puede usar junto con métodos de limpieza mecánicos y/o en algunos casos en lugar de los métodos mecánicos. Estas pueden usarse para limpiar metales, plaguicidas, solventes, explosivos, petróleo crudo, hidrocarburos poliaromáticos y lixiviados de vertederos. Generalmente, las medidas fitocorrectivas se usan en lugares con baja concentración de contaminantes y en suelos, cursos de agua y agua subterránea poco profundos.

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LA BIORREMEDIACIÓN.- Se define como Biorremediación al proceso de aceleración de la tasa de degradación natural de hidrocarburos por adición de fertilizantes para provisión de nitrógeno y fósforo. El tratamiento biológico de suelos contaminados involucra el uso de microorganismos y/o vegetales para la degradación de los contaminantes orgánicos. La actividad biológica altera la estructura molecular del contaminante y el grado de alteración determina si se ha producido biotransformación o mineralización. La biotransformación es la descomposición de un compuesto orgánico en otro similar no contaminante o menos tóxico, mientras que la mineralización es la descomposición a dióxido de carbono, agua, y compuestos celulares. Los procesos biológicos se aplican frecuentemente al tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos. Se pueden aplicar técnicas in-situ (en el lugar donde se encuentra el suelo contaminado) o ex-situ (cuando el suelo se traslada a una instalación para su tratamiento).

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. BIORREMEDIACION.- usa microorganismos vivos de bajo nivel, como levaduras, hongos y bacterias para para eliminar compuestos tóxicos del ambiente. Se basa en la capacidad de los organismos para realizar procesos degradativos en presencia de oxígeno, mediante la respiración aeróbica, o en ausencia de él, mediante la respiración anaeróbica.

¿Qué organismos participan?- Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los más usados son los microorganismos (tanto bacterias, como algas y hongos) y las plantas (en procesos llamados fitorremediación), pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nemátodos (vermiremediación).

¿Qué tipos de contaminantes se pueden eliminar por biorremediación?- Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. Por ejemplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el fenol o los polibifenilos clorados pueden ser utilizados como fuente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas.

Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, Burkholderia o Mycobacterium pueden eliminar hidrocarburos aromáticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos (suelos) como líquidos (ríos y mares).

¿Qué utilidad tienen los microorganismos usados en biorremediación?- Las bacterias responsables de la biorremediación, ha servido y está sirviendo para desarrollar herramientas de interés biotecnológico como por ejemplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería (extracción de metales de interés usando bacterias), de bioproducción de sustancias de interés tales como bioplásticos o biopolímeros, energía (electricidad), sustancias de interés farmacológico, o enzimas que realizan procesos químicos de una forma más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente que la industria química. Estas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas

para desarrollar bíosensores, sistemas de detección de sustancias más eficientes y rápidos que los típicos análisis químicos. Todas estas aplicaciones sólo se han podido obtener después de un profundo conocimiento de la biología molecular que subyace en los procesos de biorremediación.

Biorremediación de aguas residuales.-Las aguas residuales derivadas de la actividad industrial y el uso doméstico no pueden ser vertidas a los cursos de aguas corrientes, sino que deben ser tratadas. Una de las soluciones es la biorremediación, que sigue dos tratamientos o depuraciones:

Ventajas de la depuración:1. Corto tiempo de tratamiento.2. Tratamiento in-situ.3. Desintoxicación completa.4. Fin de una responsabilidad a largo plazo5. Permite una revegetación natural.6. Nutrientes, subproductos y productos finales naturales y no tóxicos

REMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOS CON PLOMO

ELECTRORREMEDIACIÓN.- es una tecnología innovadora que puede utilizarse para la remediación in situ de suelos contaminados con metales o compuestos orgánicos polares; es una técnica aplicable principalmente a suelos de baja permeabilidad. El tratamiento electroquímico de suelos contaminados (electrorremediación) involucra la aplicación de baja corriente directa(20-30v) o bajo gradiente de potencial a un par de electrodos, positivo (ánodo) y negativo (cátodo) que son insertados dentro del suelo. De manera tradicional, se sabe que la aplicación de un gradiente de potencial da como resultado el transporte de iones (electromigración), el transporte del agua de solvatación de dichos cationes (electroósmosis), además del arrastre mecánico de coloides y bacterias (electroforesis).

VENTAJAS La remediación electrocinética se puede aplicar a

suelos y residuos contaminados con metales pesados (Pb, Cu, Zn, Hg, Cr,...), aniones inorgánicos (Cl-, NO3-, CN-) y cualquier otra sustancia de naturaleza iónica o ionizable.

Además, el transporte por electro-ósmosis permitirá eliminar del suelo otro tipo de sustancias no iónicas, por ejemplo, contaminantes orgánicos como fenantreno, phenol, hidrocarburos, etc.

Esta técnica se ha mostrado especialmente eficaz en suelos de baja permeabilidad donde otras técnicas no son aplicables.

No necesita suelos porosos. Sensibles a concentraciones muy bajas (pocos mg/kg) Es el método más económico de los métodos

fisicoquímicos. ($120/m3) Método con mejores resultados para el Plomo.

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DESVANTAJAS Difícil aplicación en suelos con baja humedad (<10%) Corrosión con electrodos metálicos (Titanio) Variación del PH del suelo (0.2-0.6) Técnica poco experimentada Los resultados dependen del estudio de cada suelo

en particular, previo análisis.

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. BIORREMEDIACION.

¿Qué es la biorremediación?- La biorremediación usa microorganismos vivos de bajo nivel, como levaduras, hongos y bacterias para para eliminar compuestos tóxicos del ambiente. Se basa en la capacidad de los organismos para realizar procesos degradativos en presencia de oxígeno, mediante la respiración aeróbica, o en ausencia de él, mediante la respiración anaeróbica.

¿Qué organismos participan? - Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los más usados son los microorganismos (tanto bacterias, como algas y hongos) y las plantas (en procesos llamados fitorremediación), pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nemátodos (vermiremediación).

¿Qué tipos de contaminantes se pueden eliminar por biorremediación?- Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. Por ejemplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el fenol o los polibifenilos clorados pueden ser utilizados como fuente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas.

Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, Burkholderia o Mycobacterium pueden eliminar hidrocarburos aromáticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos (suelos) como líquidos (ríos y mares).

Qué utilidad tienen los microorganismos usados en biorremediación? - Las bacterias responsables de la biorremediación, ha servido y está sirviendo para desarrollar herramientas de interés biotecnológico como por ejemplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería (extracción de metales de interés usando bacterias), de bioproducción de sustancias de interés tales como bioplásticos o biopolímeros, energía (electricidad), sustancias de interés farmacológico, o enzimas que realizan procesos químicos de una forma más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente que la industria química. Estas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas para desarrollar bíosensores, sistemas de detección de sustancias más eficientes y rápidas que los típicos análisis químicos. Todas estas aplicaciones sólo se han podido obtener después de un profundo conocimiento de la biología molecular que subyace en los procesos de biorremediación.

Biorremediación de aguas residuales.- El esquema es el siguiente:

Pre tratado.- criba, desengrasado y desenarenado Depuración primaria.- decantador Depuración secundaria.- tratamiento biológico,

decantador, agua depurada

Ventajas de la depuración:1. Corto tiempo de tratamiento.2. Tratamiento in-situ.3. Desintoxicación completa.4. Fin de una responsabilidad a largo plazo. 5. Permite una revegetación natural.6. Nutrientes, subproductos y productos finales naturales y no tóxicos

CONCLUSIONES La depuración biológica es más rápida, más barata, y

más efectiva que otros métodos. La biorremediación puede acontecer sin intervención

humana, a través de procesos naturales. La biorremediación ya se aplica con éxito en varios

proyectos y tanto centros de investigación como empresas alaban su capacidad regeneradora.

ESTÁNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL (ECA)Son indicadores de calidad ambiental, miden la concentración de elementos, sustancias, parámetros físicos, químicos y biológicos, presentes en el aire, agua o suelo, pero que no representan riesgo significativo para la salud de las personas ni al ambiente.

1.- Estándares de Calidad Ambiental para el Agua.- Se aprueba según Decreto Supremo N° 002-2008-MINAM.Finalidad.- Establecer el nivel de concentración o el grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos presentes en el agua, en su condición de cuerpo receptor y componente básico de los ecosistemas acuáticos, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni para el ambiente.

2.- Estándares de Calidad Ambiental para el Suelo.- Se aprueban según: DECRETO SUPREMO N° 002-2013-MINAM Artículo 8°.- Planes de Descontaminación de Suelos (PDS): Cuando se determine la existencia de un sitio contaminado derivado de las actividades extractivas, productivas o de servicios, el titular debe presentar el Plan de Descontaminación de Suelos (PDS), el cual es aprobado por la autoridad competente.

3.- Plan de Descontaminación de Suelos: Instrumento de gestión ambiental que tiene por finalidad remediar los impactos ambientales originados por una o varias actividades pasadas o presentes en los suelos. Los tipos de acciones de remediación que se podrán aplicar, sola o en combinaciones, son: acciones de remediación para la eliminación de los contaminantes del sitio, acciones para evitar la dispersión de los contaminantes, acciones para el control del uso del suelo, y acciones para monitoreo del sitio contaminado.

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4.- Estándares de Calidad Ambiental para el Ruido.- Se aprueba según: DECRETO SUPREMO Nº 085-2003-PCM Finalidad: Establecer los estándares nacionales de calidad ambiental para ruido y los lineamientos para no excederlos, con el objetivo de proteger la salud, mejorar la calidad de vida de la población y promover el desarrollo sostenibleArtículo 5.- De las zonas de aplicación de los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para RuidoPara efectos de la presente norma, se especifican las siguientes zonas de aplicación: Zona Residencial, Zona Comercial, Zona Industrial, Zona Mixta y Zona de Protección Especial.

5.- Estándares de Calidad Ambiental para el Aire.- Según: DECRETO SUPREMO Nº 003-2008-MINAM se aprueba los Estándares de Calidad Ambiental para Aire.

CONCEPTOS GENERALES DE REMEDIACION PARA SUELOS CONTAMINADOS

DATOS REQUERIDOS PARA LA REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS.- dependen de cuatro consideracionesEl tipo de contaminante y sus características físicas y químicas determinan si un sitio requiere ser remediado y la manera en la que el contaminante debe tratarse. La localización y las características del sitio, así como el uso de suelo (industrial, residencial o agrícola)Las características naturales de los suelos, sedimentos y cuerpos de agua, a menudo determinan las particularidades de los sistemas de tratamientoLas capacidades de las tecnologías de remediación pueden variar ampliamente en función de las condiciones específicas del sitio. Las tecnologías de remediación pueden actuar conteniendo la contaminación, separando el contaminante del suelo o destruyendo el contaminante

FACTORES QUE INCIDEN EN LA EFICIENCIA DE UNA TECNOLOGÍA DE REMEDIACIÓN.-

Procesos químicos (reacciones de hidrólisis, oxidación, reducción, fotólisis)

Procesos físicos o de transporte (sorción, advección, dispersión, difusión, volatilización y solubilización)

Procesos biológicos (biodegradación, biotransformación y toxicidad)

CARACTERIZACIÓN DEL CONTAMINANTE .- Los compuestos químicos pueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos. Los primeros, se componen básicamente de átomos de carbono, y pueden ser de origen antropogénico o natural. Los compuestos inorgánicos en cambio, generalmente no contienen átomos de carbono e incluyen a los metales, es esencial contar con información acerca del tipo de contaminante (orgánico o inorgánico), su concentración y toxicidad, su distribución a través del sitio y el medio en el que se encuentra (agua o partículas de suelo), entre otras.

CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS IMPORTANTES A DETERMINAR EN UN CONTAMINANTE:

Estructura del contaminante : su estructura química determina su polaridad, solubilidad, volatilidad y capacidad para reaccionar con otras sustancias.

Concentración : La concentración de un compuesto en un suelo es un factor de gran importancia para definir que tecnología se utilizara

Toxicidad : El factor clave para decidir la remediación de un sitio contaminado, es la toxicidad para los seres vivos.

FUENTES DE CONTAMINACIÓNINDUSTRIA MINERA.- Minería informalAGROQUÍMICOS.- Los plaguicidas son el nombre genérico que recibe cualquier sustancia o mezcla de sustancias que se utiliza para controlar plagas que atacan los cultivos o insectos que son vectores de enfermedades.ESTACIONES DE SERVICIO.- Uno de los riesgos ambientales que involucra el manejo de estas estaciones, son los derrames o fugas de combustibles, que provocan la contaminación de los sitios en donde se encuentran los tanques de almacenamientoDISPOSICIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS .- frecuentemente se presenta la disposición clandestina de éstos en diversos sitios (tiraderos municipales, terrenos baldíos, patios de empresas, drenajes)

TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN .- operaciones unitarias que altera la composición de una sustancia peligrosa o contaminante a través de acciones químicas, físicas o biológicas de manera que reduzcan la toxicidad, movilidad o volumen del material contaminado

CLASIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN.- con base en los siguientes principios:

Estrategia de remediación Lugar en que se realiza el proceso de remediación Tipo de tratamiento.

Estrategia de remediación . Son tres estrategias básicas que pueden usarse separadas o en conjunto, para remediar la mayoría de los sitios contaminados:

Destrucción o modificación de los contaminantes. Este tipo de tecnologías busca alterar la estructura química del contaminante.

Extracción o separación. Los contaminantes se extraen y/o separan del medio contaminado, aprovechando sus propiedades físicas o químicas (volatilización, solubilidad, carga eléctrica).

Aislamiento o inmovilización del contaminante. Los contaminantes son estabilizados, solidificados o contenidos con el uso de métodos físicos o químicos.

Lugar de realización del proceso de remediación . En general, se distinguen dos tipos de tecnología:

In situ. Son las aplicaciones en las que el suelo contaminado es tratado, o bien, los contaminantes son removidos del suelo contaminado, sin necesidad de excavar el sitio. Es decir, se realizan en el mismo sito en donde se encuentra la contaminación.

Ex situ. La realización de este tipo de tecnologías, requiere de excavación, dragado o cualquier otro proceso para remover el suelo contaminado antes de su tratamiento que puede realizarse en el mismo sitio (on site) o fuera de él (off site).

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Tipo de tratamiento . Esta clasificación se basa en el principio de la tecnología de remediación y se divide en tres tipos de tratamiento:

Tratamientos biológicos (biorremediación). Utilizan las actividades metabólicas de ciertos organismos (plantas, hongos, bacterias) para degradar (destrucción), transformar o remover los contaminantes a productos metabólicos inocuos.

Tratamientos fisicoquímicos. Este tipo de tratamientos, utiliza las propiedades físicas y/o químicas de los contaminantes o del medio contaminado para destruir, separar o contener la contaminación.

Tratamientos térmicos. Utilizan calor para incrementar la volatilización (separación), quemar, descomponer o fundir (inmovilización) los contaminantes en un suelo.

Tecnologías tradicionales.- Son tecnologías utilizadas comúnmente a gran escala, cuya efectividad ha sido probada. La información disponible acerca de costos y eficiencia es de fácil acceso. Entre las tres tecnologías tradicionales usadas con mayor frecuencia, se encuentran: la incineración in situ y ex situ, la solidificación/estabilización, la extracción de vapores y la desorción térmica.

Tecnologías innovadoras.- Son tecnologías propuestas más recientemente, que pueden encontrarse en diferentes etapas de desarrollo (investigación, escala piloto o gran escala). Su limitado número de aplicaciones genera la falta de datos acerca de sus costos y eficiencias. En general, una tecnología de tratamiento se considera novedosa si su aplicación a gran escala ha sido limitada.

SELECCIÓN DE UNA TECNOLOGÍA DE REMEDIACIÓN .- Depende de los siguientes criterios:

Características ambientales, geográficas, demográficas, hidrológicas y ecológicas del sitio.

Tipo de contaminante (orgánico o inorgánico), concentración y características fisicoquímicas.

Propiedades fisicoquímicas y tipo de suelo a tratar. Costo de las posibles tecnologías a aplicar.

En cuanto a costos, como se ha mencionado, las tecnologías térmicas son las más costosas del mercado, mientras que dentro de las más económicas se encuentran las tecnologías de biorremediación aplicadas in situ. Se muestran los costos promedio para los diferentes tipos de tecnologías de remediación.

CONCLUSIONES.- Antes de considerar el uso de una tecnología de

remediación, es indispensable contar con información del sitio y llevar a cabo su caracterización, así como la del contaminante a tratar. Posteriormente, la tecnología puede elegirse con base en sus costos y a la disponibilidad de materiales y equipo para realizar el tratamiento.

Con las tecnologías térmicas es posible disminuir significativamente los tiempos de limpieza, aunque generalmente es necesario excavar el sitio

contaminado y es el grupo de tratamientos más costoso.

En términos generales, las tecnologías de remediación fisicoquímicas pueden usarse para tratar sitios con características geológicas difíciles, sus costos no son demasiado elevados y los tiempos de limpieza son de corto a mediano plazo.

Como regla general, cuando un sitio se encuentra contaminado con más de un tipo de contaminantes, puede ser necesario emplear una combinación de varias tecnologías de remediación, en lo que se conoce como «tren de tratamiento».

BIOLIXIVIACIÓNEs el conjunto de reacciones químicas que tienen como resultado la disolución de minerales por parte de bacterias, las cuales disuelven las rocas o minerales, los solubiliza para obtener la energía que necesitan a expensas de sustancias inorgánicas, liberando de paso cobre u otros minerales en mayor cantidad que con métodos convencionales.

La biolixiviación ha sido objeto de muchas investigaciones y analogías respecto a la lixiviación química, tanto en su coste como en efectividad y producción y se puede afirmar que lo seguirá siendo en pro de su perfeccionamiento.

¿Cómo se realiza el proceso?- Se produce por la catálisis que los organismos ejercen durante la disolución de algunas menas por diferentes mecanismos, de modo que el microorganismo se sirve del mineral como combustible, lo utiliza para sobrevivir y libera metales sin requerir una aplicación externa de energía

Factores que afectan el proceso Temperatura Oxigeno Fuente de energía PH Nutrientes Tamaño de partícula Presencia de inhibidores Luz

BIOLIXIVIACION EN PILAS: Se utiliza para menas de ley baja-media. La inversión es media. Las pilas deben ser regadas con una solución de ácido sulfúrico, la que circula por cañerías distribuidas homogéneamente.

¿Cuál es el objetivo? .- La lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua. Los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas.

¿Cómo se realiza el proceso?

a) Chancado: el material extraído de la mina (generalmente a rajo abierto), que contiene minerales oxidados de cobre, es fragmentado mediante chancado primario y secundario (eventualmente terciario), con el objeto de obtener un material mineralizado de un tamaño máximo de 1,5 a ¾

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pulgadas. Este tamaño es suficiente para dejar expuestos los minerales oxidados de cobre a la infiltración de la solución ácida.

b) Formación de la pila: el material chancado es llevado mediante correas transportadoras hacia el lugar donde se formará la pila. En este trayecto el material es sometido a una primera irrigación con una solución de agua y ácido sulfúrico, conocido como proceso de curado, de manera de iniciar ya en el camino el proceso de sulfatación del cobre contenido en los minerales oxidados. En su destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un terraplén continuo de 6 a 8 m de altura: la pila de lixiviación. Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo y aspersores que van cubriendo toda el área expuesta. Bajo las pilas de material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable sobre la cual se dispone un sistema de drenes (tuberías ranuradas) que permiten recoger las soluciones que se infiltran a través del material.

c) Sistema de riego: a través del sistema de riego por goteo y de los aspersores, se vierte lentamente una solución ácida de agua con ácido sulfúrico en la superficie de las pilas. Esta solución se infiltra en la pila hasta su base, actuando rápidamente. La solución disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, formando una solución de sulfato de cobre, la que es recogida por el sistema de drenaje, y llevada fuera del sector de las pilas en canaletas impermeabilizadas. El riego de las pilas, es decir, la lixiviación se mantiene por 45 a 60 días, después de lo cual se supone que se ha agotado casi completamente la cantidad de cobre lixiviable. El material restante o ripio es transportado mediante correas a botaderos donde se podría reiniciar un segundo proceso de lixiviación para extraer el resto de cobre.

¿Qué se obtiene del proceso de lixiviación? .- De la lixiviación se obtienen soluciones de sulfato de cobre (CUSO4) con concentraciones de hasta 9 gramos por litro (gpl) denominadas PLS que son llevadas a diversos estanques donde se limpian eliminándose las partículas sólidas que pudieran haber sido arrastradas. Estas soluciones de sulfato de cobre limpias son llevadas a planta de extracción por solvente.

BIOLIXIVIACION EN BOTADEROS/IN SITU: Se utiliza para menas de ley baja. La inversión es mínima

Ventajas La disminución de la contaminación provocada por

los desechos de la lixiviación en los diferentes procesos mineros, como por ejemplo la reducción de lixiviados del proceso de extracción de oro por medio de cianuro.

Disminución en el uso de los diversos compuestos químicos que realizan la común lixiviación.

Requiere poca inversión de capital, ya que las bacterias pueden ser aisladas a partir de aguas ácidas de minas.

Desventajas A bajas temperaturas la acción de las bacterias

disminuye y con ello la recuperación de cobre. Sería necesario invertir en un sistema que pueda aumentar la T en la matriz de mineral, para garantizar recuperaciones mayores del metal requerido.

METALES PESADOS (MERCURIO)El mercurio. Azogue, es un metal con masa atómica de 200.6, no combustible, que en caso de quemarlo desprende humos(o gases) tóxicos e irritantes.

Mercurio en su forma toxica (conversión). - La principal fuente de contaminación con mercurio, en relación con la actividad minera, viene de los gases emitidos por las plantas de tratamiento Metilmercurio: .- Aunque la forma exacta en que se produce la metilación del mercurio se desconoce, se sabe que en el proceso intervienen bacterias que participan en el ciclo SO42- - S2

Hombre y mercurio (enfermedades, accidentes). Los animales acumulan metilmercurio más rápido de lo que pueden excretarlo, se produce un incremento sostenido de las concentraciones en la cadena trófica (biomagnificación)

Enfermedades por Mercurio: Afecta al sistema inmunológico Altera los sistemas genéticos y enzimáticos Daña el sistema nervioso: coordinación, sentidos del

tacto, gusto, y visión. Induce un desarrollo anormal de los embriones

(efectos teratogénicos); los embriones son 5 a 10 veces más sensibles a los efectos del mercurio que un ser adulto.

Accidentes por derrames de Mercurio.- Derrame de mercurio en Choropampa Accidente que provocó la contaminación con vapor de mercurio, de más de un millar de personas, la mayoría niños y niñas. Luego de más de ocho años, la población sigue sufriendo las secuelas de lo que se considera el mayor desastre mundial con mercurio metálico.