RESUMEN
En este trabajo se describe en forma general la importancia del análisis forense ambiental para identificar fuentes contaminantes de hidrocarburos alifáticos (HA) y aromáticos policíclicos (HAPs) en suelos. Así como algunas consideraciones en el uso de esta metodología, que a últimas fechas ha tomado una gran importancia en casos legales de contaminación al ambiente principalmente, en sitios afectados o cercanos a actividades industriales, domésticas o agrícolas.
1. INTRODUCCIÓN
Los casos típicos de contaminación son: los derrames de petróleo crudo en tierra como en mar; así como las operaciones negligentes en instalaciones industriales que se dieron en el pasado, y que aún siguen sin ser atendidas (pequeños escurrimientos de combustible durante la carga y descarga de autos-tanque, reparación de líneas de conducción, escurrimientos de aceites y combustibles durante la reparación de motores en talleres). Otro tipo de problemas son los debidos a la fuga de combustibles por fallas en instalaciones subterráneas; por ejemplo, en estaciones de servicio, terminales de almacenamiento y zonas de transportación por ductos. Aquí la migración de los combustibles en forma horizontal y vertical hacia el subsuelo puede contaminar los mantos freáticos en función a las propiedades del suelo (Saval, 1999). Durante la explotación, la extracción y el transporte de petróleo muchas veces ocurren accidentes que ocasionan contaminación de suelos y aguas superficiales.
Para proteger y/o remediar sitios de interés es necesario conocer las concentraciones y fuentes contaminantes así como los valores de fondo (naturales) debido a la enorme complejidad de variables ambientales y del contaminante, en este caso hidrocarburos alifáticos (HA) y aromáticos policíclicos (HAPs) (Rehwagen et al., 2005).
En la mayor parte de los estudios de contaminación en suelos, la información es referida a los hidrocarburos alifáticos por ser éstos la fracción dominante de los derrames en el suelo denominados como hidrocarburos totales de petróleo (HTP). En el suelo se evalúa el grado de degradación y distribución de estos contaminantes, siendo éste un primer paso de exploración del tipo de contaminante presente. En algunos casos se han empleado algunos compuestos alifáticos específicos para diferenciar un origen biológico de uno derivado del petróleo. Se han descrito algunas inconsistencias en la interpretación de dichos compuestos específicos debido a su susceptibilidad a la degradación en ambientes tropicales, y se ha considerado que los HAPs son más estables que los alifáticos para definir una fuente de contaminación en estos ambientes (Wang et al., 2001).
Las sustancias tóxicas persistentes originadas de la combustión de material orgánico se distinguen por ser semivolátiles en su mayoría, lo que les permite presentarse en forma de vapor o adsorberse a partículas atmosféricas, facilitando su transporte a grandes distancias en la atmósfera. Esto ocurre en función de la temperatura; por ejemplo, en lugares cálidos los contaminantes se evaporan y viajan con el viento para posteriormente depositarse en la tierra por descenso de temperatura; o en ambientes fríos, éstos pueden vaporizarse nuevamente por efecto de un aumento de temperatura y desplazarse a zonas más lejanas. Este efecto es conocido como saltamontes (Finizio et al., 1998). Pocos son los países que cuentan con un registro de los contaminantes liberados al ambiente, como es el caso de Inglaterra que ha estimado las concentraciones de contaminantes en Londres y sus repercusiones a la vida humana y silvestre (Wild & Jones, 1995).
Para identificar posibles fuentes contaminantes como petróleo, combustión de material vegetal, emisiones de combustibles, entre otros, se han desarrollado estudios denominados análisis forenses ambientales que tienen la finalidad de identificar la fuente contaminante con análisis detallados en los sitios impactados principalmente en cuerpos acuáticos, sedimentos, aire y suelo. Estos estudios se basan en la comparación de perfiles de HA y HAPs de muestras contaminadas y contaminantes puros, identificación de compuestos individuales específicos que se han descrito en la literatura como propios de una fuente contaminante, y finalmente con la aplicación de relaciones diagnósticas donde puntualizan la fuente contaminante. Las relaciones diagnósticas más importantes referidas por la literatura son el fenantreno/ antraceno (Phe/Ant), antraceno/fenantreno (Ant/Phe), fenantreno/9,10 dimetilantraceno (Phe/Dma), fenantreno/9,10 dimetilantraceno (Phe/Dma), fenantreno/fluoranteno (Phe/Fla), fenantreno/benzo(e)pireno (Phe/BeP), fenantreno/benzo(a)pireno (Phe/BaP), fluoranteno/benzo(e)pireno (Fla/BeP), fluoranteno/benzo(a)pireno (Fla/BaP), pireno/criseno (Pyr/Cry), pireno/benzo(e)pireno (Pyr/BeP), criseno/benzo(e)pireno (Cry/BeP), criseno/benzo(b+j+k)fluoranteno (Cry/BbkF) descritas en estudios realizado en zonas templadas y para suelos minerales. No existen relaciones establecidas para zonas tropicales y suelos orgánicos destacando la importancia de investigaciones en dichas zonas.
La ventaja de esta metodología es el uso de técnicas de laboratorio muy robustas, como la cromatografía de gases, además de tener una descripción detallada de los compuestos propios de una contaminación; la desventaja que tiene el uso de compuestos orgánicos es la degradación de algunos HA y HAPs en ambientes extremos como es el caso de zonas tropicales o costeras, por lo que se debe tener en cuenta las condiciones ambientales del lugar. La aplicación de la herramienta estadística de análisis de componentes principales (ACP) ayuda a discernir o agrupar las fuentes contaminantes para complementar con el procedimiento antes mencionado.
Por tal motivo, el objetivo de este trabajo es dar a conocer la utilidad de técnicas de identificación de fuentes contaminantes de HA y HAPs en suelos como parte de una metodología denominada análisis forense ambiental.
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