Residuos peligrosos y radioactivos

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Contaminación Ambiental Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos Docente: MSc. Lic. Ramón Cáceres Realizado por: Ing. Mario Francisco Castellón Zelaya UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y ESTUDIOS EN MEDIO AMBIENTE MAESTRÍA NE INGENIERÍA AMBIENTAL Managua, Marzo del 2011

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Contaminación de suelos por residuos peligrosos y radioactivos.

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Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos

Contaminación Ambiental

Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y

Radioactivos

Docente:

MSc. Lic. Ramón Cáceres

Realizado por:

Ing. Mario Francisco Castellón Zelaya

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y ESTUDIOS EN MEDIO AMBIENTE

MAESTRÍA NE INGENIERÍA AMBIENTAL

Managua, Marzo del 2011

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Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos

Contaminación Ambiental

ÍNDICE

I. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1

II. GLOSARIO .......................................................................................................... 2

III. OBJETIVOS ...................................................................................................... 3

3.1 Objetivo General........................................................................................... 3

3.2 Objetivos Específicos .................................................................................. 3

IV. DESARROLLO .................................................................................................. 4

4.1 Residuos Peligrosos .................................................................................... 4

4.1.1 Definición ................................................................................................. 4

4.1.2 Fuentes de generación ............................................................................ 5

4.1.3 Características de los residuos peligrosos .............................................. 7

4.1.3.1 Corrosividad (EPA, 1980) ..................................................................... 7

4.1.3.2 Reactividad (EPA, 1980) ..................................................................... 8

4.1.3.3 Explosividad (EPA, 1980) ..................................................................... 8

4.1.3.4 Toxicidad (PNUMA, 1989) .................................................................... 8

4.1.3.5 Inflamabilidad (EPA, 1980) .................................................................. 9

4.1.3.6 Patogenicidad (CETESB, 1985) .......................................................... 9

4.1.4 Efectos sobre el suelo ........................................................................... 10

4.1.5 Estudio de Caso: Contaminación de Suelos por Hidrocarburos ............ 10

4.1.5.1 Estado actual ...................................................................................... 10

4.1.5.2 Consecuencias ambientales ............................................................... 11

4.1.5.3 Principales fuentes de contaminación ................................................ 11

4.2 Residuos radioactivos ............................................................................... 12

4.2.1 Definición ............................................................................................... 12

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Contaminación Ambiental

4.2.2 Fuentes de generación .......................................................................... 13

4.2.3 Clasificación........................................................................................... 15

4.2.4 Efectos sobre el suelo ........................................................................... 16

4.2.4.1 Impacto de isótopos radioactivos en el suelo ..................................... 16

4.2.4.2 Radioisótopos y estructura del suelo .................................................. 17

4.2.5 Estudio de Caso: Chernóbil ................................................................... 19

4.2.5.1 Generalidades .................................................................................... 19

4.2.5.2 Efectos sobre el medio ambiente ....................................................... 20

4.2.5.3 Contaminación del suelo .................................................................... 21

4.2.5.4 Situación actual y perspectivas de futuro de Chernobyl ..................... 23

V. CONCLUSIONES .............................................................................................. 25

VI. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 26

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I. INTRODUCCIÓN

El suelo y subsuelo constituyen un recurso natural difícilmente renovable que

desempeña funciones entre las que destaca su papel como medio filtrante

durante la recarga del manto acuífero y la protección de los mismos, también

están integrados al escenario donde ocurren los ciclos biogeoquímicos,

hidrológicos y las redes tróficas, además de ser el espacio donde se realizan las

actividades agrícolas, ganaderas y soporte de la vegetación (Saval, 1995).

Durante mucho tiempo y hasta hace poco, nadie se preocupaba por el destino

de los residuos generados, dando por hecho que la naturaleza limpiaba el

ambiente, pero según fue cambiando la naturaleza y composición de los

residuos, y al aumentar su cantidad y complejidad, esta capacidad (degradativa

y amortiguadora) empezó a alterarse (Gutiérrez, 1990).

Por otro lado, el suelo es también uno de los receptores terminales de

radioisótopos.

Su presencia en el medio edáfico se debe a su existencia previa como

componente del substrato litológico, o bien a las radiaciones cósmicas. En este

caso, generalmente, tienen una distribución amplia, aunque su concentración

suele ser muy baja. Sin embargo, otra fuente de radioisótopos procede de la

contaminación derivada de las actividades en las que el hombre emplea la

energía nuclear (defensa, centrales nucleares, medicina, investigación, etc.).

La forma como actúan estos componentes y su efecto directo en el

funcionamiento del recurso suelo es lo que se pretende retomar en el presente

trabajo.

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II. GLOSARIO

Residuos: Son todas aquellas materias generadas en las actividades de

consumo y producción que no alcanzan, en el contexto en que son producidas,

ningún valor económico.

Radioactividad: Es un fenómeno natural o artificial, por le cual algunas

sustancias o elementos químicos, llamados radioactivos son capaces de emitir

radiaciones.

Hidrocarburos: Son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos

de carbono e hidrógeno. Consisten en un armazón de carbono al que se unen

átomos de hidrógeno. Forman el esqueleto de la materia orgánica.

Volátil: Cualquier material sólido o líquido que se evapora fácilmente.

Isótopo: Dícese de los elementos químicos idénticos con masas atómicas

diferentes.

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III. OBJETIVOS

3.1 Objetivo General

Conocer cómo los residuos peligrosos y radioactivos pueden provocar la

alteración de las propiedades químicas del suelo y la consecuente

degradación del mismo.

3.2 Objetivos Específicos

Definir residuos peligrosos y radiactivos, así como sus características y

fuentes de producción.

Explicar el proceso llevado a cabo en el suelo cuando entra en contacto

con un residuo peligroso o radioactivo.

Analizar casos de estudios sobre contaminación de suelos por residuos

peligrosos y radioactivos.

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IV. DESARROLLO

De manera general, los residuos son productos de desecho generados en las

actividades de producción o consumo que no alcanzan, en el contexto en el que son

producidos, ningún valor económico.

Figura 1.- Ciclo de vida de los residuos

Tal y como se aprecia en la Figura 1, el suelo es un receptor de los residuos

generados en las diferentes actividades productivos y por tanto es importante

conocer el efecto que estos residuos provocan en él.

Existen diferentes formas o criterios para la clasificación de los desechos o residuos.

Según su origen, pueden clasificarse como municipales, industriales y hospitalarios;

según su estado como líquidos o sólidos; y según el tipo de manejo se clasifican

como residuos peligrosos y no peligrosos.

4.1 Residuos Peligrosos

4.1.1 Definición

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Son residuos que por su naturaleza son inherentemente peligrosos de manejar y/o

disponer y pueden causar muerte, enfermedad; o que son peligrosos para la salud o

el medio ambiente cuando son manejados en forma inapropiada.

En Nicaragua la NORMA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y ELIMINACIÓN DE

RESIDUOS SÓLIDOS PELIGROSOS, la cual tiene por objeto establecer los

requisitos técnicos ambientales para el almacenamiento, recolección, transporte,

tratamiento y disposición final de los residuos sólidos peligrosos.

Según esta norma, se entiende por residuos peligrosos aquellos que, en cualquier

estado físico, contengan cantidades significativas de sustancias que pueden

presentar peligro para la vida y salud de los organismos vivos cuando se liberan al

ambiente o si se manipulan incorrectamente debido a su magnitud o modalidad de

sus características corrosivas, tóxicas, venenosas, reactivas, explosivas, inflamables,

biológicamente perniciosas, infecciosas, irritantes o de cualquier otra característica

que representen un peligro para la salud humana, la calidad de vida, los recursos

ambientales o el equilibrio ecológico.

4.1.2 Fuentes de generación

Son diversos los tipos de instalaciones y usos por los que se acumulan residuos

peligrosos y que constituyen por tanto fuentes directas de contaminación por

compuestos orgánicos. Entre ellas se pueden citar de forma específica los vertederos

urbanos y los depósitos subterráneos (en especial de productos derivados del

petróleo).

Las fuentes de residuos pueden agruparse genéricamente en tres bloques

principales, atendiendo a las causas que determinan su aparición, a lo largo de la

cadena de producción y consumo.

Residuos generados en los procesos de transformación, como consecuencia de

ineficiencias en el uso de las materias primas y de la energía, así como de la propia

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complejidad de gran parte de las materias primas y energéticas en cuanto a su

constitución.

Productos que una vez cumplido su ciclo de vida útil son desechados o

destinados al abandono.

Residuos originados en operaciones de tratamientos de residuos. En

numerosos procesos de descontaminación los componentes peligrosos no se

destruyen, sino que experimentan transformaciones parciales o se transfieren de una

fase a otra, con lo que se originan nuevos residuos que requieren a su vez algún tipo

de gestión.

Según la NORMA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y ELIMINACIÓN DE RESIDUOS

SÓLIDOS PELIGROSOS, las categorías de residuos peligrosos a controlar son las

siguientes:

1. Residuos Clínicos resultante de la atención médica prestada en los hospitales,

centros médicos y clínicas para la salud.

2. Residuos resultantes de la producción y preparación de productos farmacéuticos.

3. Residuos de medicamentos y productos farmacéuticos para la salud humana y

animal.

4. Residuos resultantes de la fabricación, preparación y utilización de productos

químicos para la preservación de la madera.

5. Residuos resultantes de la producción, la preparación y utilización de disolventes

orgánicos.

6. Residuos que contengan cianuros, resultantes del tratamiento térmico y las

operaciones de temple.

7. Residuos de aceites minerales no aptos para el uso de que estaban destinados.

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8. Sustancias y artículos de residuos que contengan o estén contaminados por

bifenilos policlorados (PCB), trifenilos policlorados (PCT) o bifenilos polibromados

(PBB).

9. Residuos alquitranados resultantes de la refinación, destilación o cualquier otro

tratamiento pirolítico.

10. Residuos sólidos resultantes de la producción, preparación y utilización de tintas,

colorantes, pigmentos, pinturas, lacas o barnices.

11. Residuos sólidos resultantes de la producción, preparación y utilización de

resinas, látex, plastificantes o colas y adhesivos.

12. Sustancias químicas de residuos sólidos, no identificadas o nuevas, resultantes

de la investigación y el desarrollo o de las actividades de enseñanza y cuyos efectos

en el ser humano o el medio ambiente no se conozcan.

13. Residuos sólidos de carácter explosivo que no estén sometidos a una legislación

diferente.

14. Residuos sólidos resultantes de la producción, preparación y utilización de

productos químicos y materiales para fines fotográficos.

15. Residuos sólidos resultantes del tratamiento de superficies de metales y

plásticos.

16. Residuos resultantes de las operaciones de eliminación de desechos industriales.

4.1.3 Características de los residuos peligrosos

4.1.3.1 Corrosividad (EPA, 1980)

Un residuo es corrosivo si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

Ser acuoso y tener un pH menor o igual a 2 o mayor o igual a 12.5.

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Ser líquido y corroer el acero a una tasa mayor que 6.35 mm al año a una

temperatura de 55øC, de acuerdo con el método NACE (National

Association Corrosion Engineers), Standard TM-01-69, o equivalente.

4.1.3.2 Reactividad (EPA, 1980)

Un residuo es reactivo si muestra una de las siguientes propiedades:

Ser normalmente inestable y reaccionar de forma violenta e inmediata sin

detonar.

Reaccionar violentamente con agua.

Generar gases, vapores y humos tóxicos en cantidades suficientes para

provocar daños a la salud o al ambiente cuando es mezclado con agua.

Poseer, entre sus componentes, cianuros o sulfuros que, por reacción,

libere gases, vapores o humos tóxicos en cantidades suficientes para

poner en riesgo a la salud humana o al ambiente.

Ser capaz de producir una reacción explosiva o detonante bajo la acción

de un fuerte estímulo inicial o de calor en ambientes confinados.

4.1.3.3 Explosividad (EPA, 1980)

Un residuo es explosivo si presenta una de las siguientes propiedades:

Formar mezclas potencialmente explosivas con el agua.

Ser capaz de producir fácilmente una reacción o descomposición

detonante o explosiva a 25øC y 1 atm.

Ser una sustancia fabricada con el objetivo de producir una explosión o

efecto pirotécnico.

4.1.3.4 Toxicidad (PNUMA, 1989)

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Un residuo es tóxico si tiene el potencial de causar la muerte, lesiones graves, o

efectos perjudiciales para la salud del ser humano si se ingiere, inhala o si entra en

contacto con la piel.

La definición de toxicidad es cualitativa y tiene como propósito evitar la necesidad de

equipos analíticos de laboratorio altamente sofisticados para la clasificación de los

residuos. Sin embargo, se debe tener en cuenta que una definición más exacta

requiere la utilización de límites cuantitativos de contenido de sustancias tóxicas o el

uso de definiciones que establecen LC50 (concentración letal media que mata al

50% de los organismos de laboratorio) tales como las usadas por la EPA.

4.1.3.5 Inflamabilidad (EPA, 1980)

Un residuo es inflamable si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

Ser líquido y tener un punto de inflamación inferior a 60øC, conforme el

método del ASTM-D93-79 o el método ASTM-D-3278-78 (de la American

Society for Testing and Materials), con excepción de las soluciones

acuosas con menos de 24% de alcohol en volumen.

No ser líquido y ser capaz de, bajo condiciones de temperatura y presión

de 25øC y 1 atm, producir fuego por fricción, absorción de humedad o

alteraciones químicas espontáneas y, cuando se inflama, quemar

vigorosa y persistentemente, dificultando la extinción del fuego.

Ser un oxidante que puede liberar oxígeno y, como resultado, estimular la

combustión y aumentar la intensidad del fuego en otro material.

4.1.3.6 Patogenicidad (CETESB, 1985)

Un residuo es patógeno si contiene microorganismos o toxinas capaces de producir

enfermedades. No se incluyen en esta definición a los residuos sólidos o líquidos

domiciliarios o aquellos generados en el tratamiento de efluentes domésticos.

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4.1.4 Efectos sobre el suelo

El suelo hace un papel de receptor y amortiguador de la contaminación, esto hace

que muchos suelos del mundo se encuentren en un nivel avanzado de degradación,

especialmente por contaminación química, tal es el caso de contaminación por

residuos peligrosos.

La contaminación de los suelos trae consigo la degradación del mismo, la cual se

define como el proceso o conjunto de procesos que disminuyen su capacidad actual

y potencial para diferentes usos.

La degradación química del suelo se conoce como el impacto negativo que se

produce en las propiedades que regulan la vida del suelo por efecto de procesos

químicos, como por ejemplo, la acidificación y la toxicidad.

4.1.5 Estudio de Caso: Contaminación de Suelos por Hidrocarburos

El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escala

mundial, un problema de contaminación de suelos, aire y agua. Entre las más

severas contaminaciones se destacan las que se produjeron y todavía se producen a

causa de la extracción y el manejo del petróleo principalmente en los países

productores de hidrocarburos.

4.1.5.1 Estado actual

Sin embargo, lo que complica la problemática actual de los sitios contaminados con

hidrocarburos, es que hasta hace pocos años, prácticamente no existía una

conciencia del grado de dificultad y del enorme costo de la remediación de suelos,

cuerpos de agua y atmósfera contaminados, lo que representa hoy para la sociedad

un gran costo económico. Dicha contaminación esta ocasionando el deterioro

progresivo de la calidad del medio ambiente y genera una amenaza real a la salud

pública, así como la extinción de gran cantidad de especies vegetales y animales.

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4.1.5.2 Consecuencias ambientales

En el caso del suelo, los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la

atmósfera, iniciando una serie de procesos físico-químicos simultáneos, como

evaporación y penetración, que dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura,

humedad, textura del suelo y cantidad vertida pueden ser procesos mas o menos

lentos lo que ocasiona una mayor toxicidad.

Además de tener una moderada, alta o extrema salinidad, lo que dificulta su

tratamiento, debido a que altos gradientes de salinidad pueden destruir la estructura

terciaria de las proteínas, desnaturalizar enzimas y deshidratar células, lo cual es

letal para muchos microorganismos usados para el tratamiento de aguas y suelos

contaminados.

Diferentes estudios han determinado el efecto de la contaminación con hidrocarburos

en la germinación y crecimiento vegetativo de diferentes especies de pastos

sometidos a diferentes concentraciones de hidrocarburo, concluyendo que hay una

inhibición en la germinación del trébol común y un marcado retrasó en el crecimiento

de todas las plantas evaluadas.

4.1.5.3 Principales fuentes de contaminación

Una investigación realizada en 1981 por el instituto americano de petróleo (API)

identifico entre las principales fuentes de contaminación:

Lodos de perforación de tipo inversa y recortes

Estos lodos contienen un tipo de aceite muy similar a diesel en concentraciones de

aproximadamente 10% y son sumamente arcillosos. Este material se deposita en

presas, las cuales anteriormente eran construidas con materiales permeables y

filtraban los hidrocarburos al medio ambiente.

Suelo contaminado por derrames de tuberías corroídas,

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Existen campos petroleros con alrededor de cincuenta de 50 años de antigüedad,

ubicados en zonas pantanosas, manglares u otras selvas inúndales.

Los ductos de estos se instalaron conectando los pozos individuales a baterías de

separación y desde ahí hasta las petroquímicas y refinería, generándose corrosión

anaerobia, debido principalmente a bacterias reductoras de sulfato dando como

resultado ductos corroídos y derramamientos. Los tipos de suelos afectados son de

zonas bajas con altos contenidos de materia orgánica y arcilla y los menos

afectados, son por lo general los más aptos para la agricultura por poseer texturas

menos finas y alta fertilidad.

Tiraderos de desechos aceitosos semisólidos.

Se utilizan pozos que nunca produjeron petróleo o un pozo antiguo que no produce y

esta tapado, puesto que nunca fueron diseñados para dicho fin y son construidos de

materiales impermeables, muchas veces se termina el espacio disponible y se sigue

depositando el relleno sobre la plataforma lo que resulta en escurrimientos e

infiltraciones de hidrocarburos al medio ambiente cercano.

Contaminación por descargas petroquímicas y refinerías.

Estos tienen sistemas antiguos de tratamiento de aguas residuales, las cuales

generalmente contienen sales de los yacimientos de petróleo, lo que puede afectar

los suelos y cuerpos de agua.

4.2 Residuos radioactivos

4.2.1 Definición

Los Residuos radiactivos son residuos que contienen elementos químicos radiactivos

que no tienen un propósito práctico. Es frecuentemente el subproducto de un

proceso nuclear, como la fisión nuclear. El residuo también puede generarse durante

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el procesamiento de combustible para los reactores o armas nucleares o en las

aplicaciones médicas como la radioterapia o la medicina nuclear.

La contaminación radioactiva es toda aquella contaminación tanto en el aire, el suelo

o el agua, producida por el uso de sustancias radioactivas de origen natural o

artificial, sustancias derivadas de la energía nuclear y las centrales termonucleares.

4.2.2 Fuentes de generación

Hemos mentado con anterioridad que desde las operaciones llevadas a cabo para la

extracción y enriquecimiento de uranio, hasta el almacenamiento de los residuos

radioactivos, la industria nuclear genera graves riesgos de contaminación de la

biosfera en general y del medio edáfico en particular.

La minería del uranio produce anualmente decenas de toneladas de residuos que

contienen mayoritariamente uranio y torio y algunos otros isótopos que proceden de

su desintegración. Se trata, por tanto, de radioisótopos con larga vida media y baja

actividad especifica. El enorme volumen de residuos implicado ha hecho que tengan

un tratamiento especial, aunque en muchas ocasiones el suelo termina cobijándolos.

La actividad específica de las centrales nucleares lleva aparejada, en ocasiones, la

emisión de isótopos radioactivos como consecuencia de escapes esporádicos.

Dichos escapes acaban depositándose en el suelo, debido a la concurrencia de

diversos factores climáticos (lluvia, nieve, etc.). Todo ello sin tener en cuenta el

riesgo de un accidente nuclear, que como en el caso de Chernóbil, por citar uno de

los más recientes, ha depositado en los suelos de varios países europeos -al menos

en los que se tienen referencias- cantidades significativas de radioisótopos

(Pharabod, Schapira y Zerbib, 1988).

Pero una de las causas que mayor incidencia tiene en la contaminación de los

suelos, es la producción de residuos derivados de la actividad de las centrales

nucleares. Tan sólo en un año (1980) se han generado 100.000 m3 de vertidos

radioactivos de bajo nivel en Estados Unidos (Gates, 1985). La cifra tiende a

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incrementarse con el paso del tiempo y mucho más si se incluyen los deshechos

radioactivos de alto nivel o los transuránicos.

Tabla 2.- Procedencia de algunos de los radionúclidos más importantes en el

suelo.

El problema surge, sobre todo, con el almacenamiento de los residuos de bajo nivel

que con harta frecuencia se realiza por enterramiento.

Criterios inadecuados en la selección y caracterización de los lugares elegidos, han

dado lugar a una liberación de radionúclidos, debido a una respuesta no prevista del

terreno en los emplazamientos o a un comportamiento inesperado del vertido

radioactivo, que pueden acabar explosionando, tal como ocurrió en Kishtim (Siberia)

en 1957, dejando tras de si una secuela dramática. En tres de los lugares donde han

sido almacenados residuos radioactivos de bajo nivel en EE.UU., Maxey Flats,

Sheffield y West Valley (que han sido cerrados de forma permanente), las soluciones

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adoptadas para el almacenamiento de los deshechos resultaron ser claramente

deficientes.

Los lixiviados que producen contienen radionúclidos como 60Co, 90Sr, 134, 137Cs,

232Th, 234, 235U, y 238, 239Pu, entre otros, que han terminado reteniéndose en los

suelos circundantes.

La explotación de centrales nucleares, en definitiva, lleva implícito el riesgo de

contaminación del medio edáfico, riesgo que en muchas ocasiones se traduce en

una desafortunada realidad y concentraciones significativas de radionúclidos

terminan instalándose en el suelo, de forma más o menos permanente.

La magnitud de tales accidentes resulta ser confusa tanto por la desinformación de

los responsables directos como de los propios gobiernos (¡que no cunda el pánico!).

Chernóbil recibió una especial atención mediática en occidente, ya que se produjo en

los países que conformaban la URSS.

4.2.3 Clasificación

Se suelen clasificar por motivos de gestión en:

Residuos desclasificables (o exentos): No poseen una radiactividad que pueda

resultar peligrosa para la salud de las personas o el medio ambiente, en el presente

o para las generaciones futuras. Pueden utilizarse como materiales convencionales.

Residuos de baja actividad: Poseen radiactividad gamma o beta en niveles

menores a 0,04 GBq/m³ si son líquidos, 0,00004 GBq/m³ si son gaseosos, o la tasa

de dosis en contacto es inferior a 20 mSv/h si son sólidos. Solo se consideran de

esta categoría si además su periodo de semi desintegración es inferior a 30 años.

Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

Residuos de media actividad: Poseen radiactividad gamma o beta con niveles

superiores a los residuos de baja actividad pero inferiores a 4 GBq/m³ para líquidos,

gaseosos con cualquier actividad o sólidos cuya tasa de dosis en contacto supere los

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20 mSv/h. Al igual que los residuos de baja actividad, solo pueden considerarse

dentro de esta categoría aquellos residuos cuyo periodo de semi desintegración sea

inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

Residuos de alta actividad o alta vida media: Todos aquellos materiales emisores

de radiactividad alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen los

niveles impuestos por los límites de los residuos de media actividad. También todos

aquellos cuyo periodo de semi desintegración supere los 30 años (por ejemplo los

actínidos minoritarios), deben almacenarse en almacenamientos geológicos

profundos (AGP).

4.2.4 Efectos sobre el suelo

Cualquier elemento exógeno al medio edáfico, que tenga capacidad de incorporarse

y permanecer en el mismo, puede distorsionar el funcionamiento de todo el sistema y

modificarlo hasta extremos imprevisibles (Ibáñez y García Álvarez, 1989). En este

sentido, la presencia de radionúclidos y la radioactividad asociada a ellos, alteran

profundamente ciertas características que podían reconocerse en el suelo, antes de

la incorporación de estos últimos.

Como muestra, por ejemplo, la incorporación al suelo de 90Sr, 99Tc ó 137Cs,

análogos estructuralmente al Ca, Mn y K, respectivamente, alteran la adsorción de

estos últimos cationes en la fracción mineral y su posterior absorción por los seres

vivos que habitan en el medio edáfico; o el efecto de bioacumulación de

radionúclidos, capaz de modificar completamente el comportamiento bioquímico y

fisiológico de los organismos.

4.2.4.1 Impacto de isótopos radioactivos en el suelo

Los estudios encaminados a una correcta valoración del impacto que supone la

presencia de radioisótopos en el ecosistema y, más concretamente, en el subsistema

edáfico, son escasos, puntuales y en muchas ocasiones contradictorios.

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Un procedimiento operativo para evaluar los efectos sobre el medio edáfico de la

presencia de radioisótopos, es el de discriminar entre sus componentes, abiótico y

biótico, para luego intentar una interpretación que incluya a todo el sistema.

Para el primer componente, los efectos tienen que ver con fenómenos de adsorción-

desorción y los mecanismos de movilidad y transporte de los isótopos radioactivos,

todos ellos de naturaleza físico-química. En el segundo componente hay que tener

en cuenta, además, del fenómeno asociado a la presencia de radionúclidos, la

radioactividad, y los efectos que esta tiene en la materia viva.

4.2.4.2 Radioisótopos y estructura del suelo

La contaminación del medio edáfico por radioisótopos lleva aparejada drásticos

cambios en el funcionamiento químico del mismo, que repercuten posteriormente en

la absorción de dichos isótopos por raíces de plantas y organismos del suelo. Las

propiedades físicas del suelo, especialmente su composición textural, influyen en

gran medida en la retención de radionúclidos por la fracción mineral.

La gravedad de estos deshechos es que contienen nucleoides inestables, con

desintegración espontánea de los mismos y emisión de radiaciones

electromagnéticas, que afectan gravemente ay a largo plazo.

Los suelos con textura ligera (arenosa) tienen una menor capacidad de retención que

los de textura pesada (arcillosa) y, por tanto, la absorción por plantas y

microorganismos será mayor en los primeros. En el caso de algunos radionúclidos

como el 137Cs, la adsorción sobre la fracción arcillosa es particularmente acusada,

ya que minerales del grupo de la mica, como la illita, tienden a fijarlo (Sawhney,

1964).

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Tabal1.- Presencia de radioisótopos en el suelo.

La fracción orgánica del suelo es también capaz de retener radionúclidos,

constituyendo complejos isótopo-resto orgánico, tal como se ha visto para el 99Tc -

en forma de pertecnato- entre otros isótopos (Gearing y col. 1975).

Además, pueden formarse quelatos, en cuyo caso tiende a incrementarse el

transporte y la biodisponibilidad de los radionúclidos, que como en el caso de los

actínidos suelen ser formas de escasa movilidad, cuando no están ligados.

El pH del suelo influye notablemente en la retención de radioisótopos. En los suelos

con pH ácido, los hidrogeniones pueden desplazar otros cationes (incluidos los

radionúclidos), aumentando la concentración de estos últimos en la solución del

suelo. Por el contrario, en suelos con pH alcalino pueden formarse precipitados

insolubles con aniones como el carbonato, fosfato, etc., lo que se traduce en una

menor disponibilidad.

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Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos

Contaminación Ambiental Página 19

4.2.5 Estudio de Caso: Chernóbil

4.2.5.1 Generalidades

La central nuclear de Chernóbil está situada en Ucrania, 20 km al sur de la frontera

con Bielorrusia. En el momento del accidente, la central tenía cuatro reactores en

marcha.

El accidente se produjo el 26 de abril de 1986 cuando los técnicos de la central

efectuaban pruebas con un sistema eléctrico de control de uno de los reactores. El

accidente se desencadenó por una combinación de defectos de diseño del reactor y

negligencias por parte de los operadores: se habían desconectado los mecanismos

de seguridad y el reactor funcionaba en condiciones inadecuadas e inestables, una

situación que propició una subida de potencia imposible de controlar.

Esto condujo a una vorágine de acontecimientos que se tradujo en una serie de

explosiones e incendios que destruyeron por completo el reactor, ocasionaron

grandes daños al edificio que lo contenía y provocaron la emisión al medio ambiente

de enormes cantidades de material radiactivo durante diez días.

Se estima que la cantidad de material radiactivo liberado fue 200 veces superior al de

las explosiones de Hiroshima y Nagasaki.

El accidente nuclear fue clasificado como nivel 7 (“accidente nuclear grave”) en la

Escala Internacional de Sucesos Nucleares (Escala INES) del OIEA, es decir, el

accidente de peores consecuencias ambientales, y que sirve como referencia para

proyectar y controlar los dispositivos y sistemas de protección de las instalaciones

nucleares.

De los productos radiactivos liberados eran especialmente peligrosos el yodo-131

(cuyo período de semidesintegración es de 8,04 días) y el cesio-137 (con un período

de semidesintegración de unos 30 años), de los cuales, aproximadamente la mitad,

salieron de la cantidad contenida en el reactor. Además, se estimó que todo el gas

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xenón fue expulsado al exterior del reactor. Estos productos se depositaron de forma

desigual, dependiendo de su volatilidad y de las lluvias durante esos días.

Los más pesados se encontraron en un radio de 110 km, y los más volátiles

alcanzaron grandes distancias. Así, además del impacto inmediato en Ucrania y

Bielorrusia, la contaminación radiactiva alcanzó zonas de la parte europea de la

antigua Unión Soviética, y de Estados Unidos y Japón. En España, el Consejo de

Seguridad Nuclear (CSN) detectó pequeñas cantidades de yodo-131 y cesio-137, por

debajo de los límites aceptables de dosis de radiación, en las regiones mediterráneas

y en Baleares.

4.2.5.2 Efectos sobre el medio ambiente

Algunas zonas de Europa resultaron considerablemente contaminadas por la gran

cantidad de material radiactivo que liberó el reactor estropeado, especialmente las

actuales Bielorrusia, Rusia y Ucrania

Las zonas urbanas cercanas al reactor resultaron considerablemente

contaminadas y fueron evacuadas con rapidez. Después del accidente, la

contaminación superficial ha ido disminuyendo y los niveles de radiación

detectados en el aire en la mayoría de estas zonas son en la actualidad

los mismos que antes del accidente.

En lo que respecta a la agricultura, la contaminación de cultivos, carne y

leche con yodo radiactivo de vida corta fue uno de los problemas más

preocupantes en los meses inmediatamente posteriores al accidente. En

la actualidad, y en las próximas décadas, la preocupación principal en

algunas zonas rurales es la contaminación con cesio radiactivo de vida

más larga.

La caza y los productos alimentarios forestales como bayas y setas

contienen niveles especialmente elevados de cesio radiactivo de vida

larga, una contaminación que se prevé que continuará en niveles altos

durante varias décadas. A modo de ilustración, el accidente provocó una

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Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos

Contaminación Ambiental Página 21

importante contaminación de la carne de reno en los países

escandinavos.

Como consecuencia del accidente, las aguas y el pescado quedaron

contaminados con material radiactivo. La contaminación disminuyó pronto

por efecto de la dilución y la desintegración radiactiva, pero parte del

material quedó retenido en los suelos anejos a ríos y lagos contaminados.

Hoy en día la mayoría de las aguas y el pescado muestran niveles bajos

de radiactividad, aunque éstos siguen siendo elevados en determinados

lagos cerrados.

El accidente afectó de forma inmediata a buena parte de las plantas y

animales que se encontraban en un radio de 30 km. Se produjo un

incremento en la mortalidad y un descenso en la reproducción. Todavía

hoy se conocen nuevos casos de anomalías genéticas en plantas y

animales. Con el paso de los años, a medida que los niveles de

radiactividad descendieron, las poblaciones biológicas empezaron a

recuperarse y la zona se ha convertido en una excepcional reserva de la

biodiversidad.

4.2.5.3 Contaminación del suelo

Después del accidente de Chernóbil, la mayor preocupación se centró en el yodo

radiactivo, con un periodo de semidesintegración de ocho días. Hoy en día las

preocupaciones se centran en la contaminación del suelo con estroncio-90 y cesio-

137, con periodos de semidesintegración de unos 30 años. Los niveles más altos de

cesio-137 se encuentran en las capas superficiales del suelo, donde son absorbidos

por plantas, insectos y hongos, entrando en la cadena alimenticia.

De acuerdo con el informe de la Agencia de Energía Nuclear de la OECD sobre

Chernóbil, se liberaron las siguientes proporciones del inventario del núcleo.

133Xe 100%, 131I 50-60%, 134Cs 20-40%, 137Cs 20-40%, 132Te 25-60%, 89Sr 4-

6%, 90Sr 4-6%, 140Ba 4-6%, 95Zr 3,5%, 99Mo >3,5%, 103Ru >3,5%, 106Ru >3,5%,

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Contaminación de Suelos por Residuos Peligrosos y Radioactivos

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141Ce 3,5%, 144Ce 3,5%, 239Np 3,5%, 238Pu 3,5%, 239Pu 3,5%, 240Pu 3,5%,

241Pu 3,5%, 242Cm 3,5%.

Las formas físicas y químicas del escape incluyen gases, aerosoles y, finalmente,

combustible sólido fragmentado. Sobre la contaminación y su distribución por el

territorio de muchas de estas partes esparcidas por la explosión del núcleo no hay

informes públicos.

Se estima que el 40 por ciento de Chernobyl sigue siendo inhabitable debido a la

contaminación de radiación que es diez veces el nivel normal en algunos lugares.

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La Radioactividad Retenida en lo Suelos cerca de Chernóbil, muchos años después

de la catástrofe sigue siendo dramática (el gráfico se observa mucho mejor en la

Galería de “Gráficos del suelo).

4.2.5.4 Situación actual y perspectivas de futuro de Chernobyl

Durante los siete meses siguientes al accidente, los restos del reactor nuclear 4

accidentado fueron enterrados por los liquidadores, mediante la construcción de un

“sarcófago” de 300.000 toneladas de hormigón y estructuras metálicas de plomo para

evitar la dispersión de los productos de fisión. En principio, este sarcófago fue una

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solución provisional y debía estar bajo estricto control dada su inestabilidad a largo

plazo, ya que podía producirse un hundimiento.

La recuperación de la zona del accidente y de los productos de limpieza han dado

lugar a una gran cantidad de residuos radiactivos y equipos contaminados,

almacenados en cerca de 800 sitios distintos dentro y fuera de la zona de exclusión

de 30 km alrededor del reactor.

Estos residuos se encuentran parcialmente almacenados en contenedores o

enterrados en trincheras, pudiendo provocar riesgo de contaminación de las aguas

subterráneas.

Se ha evaluado que el sarcófago y la proliferación de los sitios de almacenamiento

de residuos representan una fuente de radiactividad peligrosa en las áreas cercanas,

y algunos expertos de la NEA temían que el hundimiento del reactor accidentado

ocasionara graves daños en el único reactor en funcionamiento hasta el 15 de

diciembre de 2000, el reactor 3.

En la Conferencia Internacional de Viena, celebrada en abril de 1996, se concluyó

que la rehabilitación total de la zona no era posible debido a la existencia de “puntos

calientes” de contaminación, de riesgos de contaminación de aguas subterráneas, de

restricciones en los alimentos y de riesgos asociados al posible colapso del

sarcófago, dado su deterioro en los años siguientes al accidente. Se apuntó que era

necesario llevar a cabo un completo programa de investigación para desarrollar un

diseño adecuado que constituyera un sistema de confinamiento seguro desde el

punto de vista ecológico, evitando las filtraciones de agua de lluvia en su interior y

evitando el hundimiento del sarcófago existente, lo que provocaría el escape de

polvo radiactivo y de los restos de combustible al medio ambiente.

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V. CONCLUSIONES

Es importante conocer y reconocer las características que hacen de los

desechos, residuos peligrosos, así como las fuentes de generación y de

disposición final. Esto permite minimizar los riesgos de contaminación tanto en el

suelo como en el medio ambiente en su conjunto.

La reducción de la contaminación de suelos por residuos peligrosos, solo podrá

lograrse mediante la implementación de estrategias adecuadas sobre manejo,

transporte y disposición final de los mismos. Esta tarea debe involucrar a todos

los involucrados, desde los entes estatales y la comunidad, hasta la empresa

privada que tiene a bajo su poder la realización de actividades productivas que

generan este tipo de desechos.

La contaminación medioambiental y específicamente la de los suelos, demandan

de los profesionales ambientalistas un mayor compromiso que se vea reflejado

en acciones claras y efectivas orientadas a prevenir, controlar y mitigar los

posibles efectos que sobre el suelo pudieran provocarse producto de la

disposición de residuos peligrosos y radioactivos.

Las experiencias como la de Chernóbil, nos enseñan que la búsqueda de

nuevas alternativas para el desarrollo económico y social de los pueblos no

siempre cumple su objetivo y que muchas veces termina acentuando aun más el

sufrimiento y la infelicidad humana.

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VI. BIBLIOGRAFÍA

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Similares

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