TEMATÉCNICAS DE TRATAMIENTO DE LOS DERRAMES DE PETRÓLEO,

PERSISTENCIA Y BIOACUMULACIÓN

Docente:

Integrantes:

Ing. Sales Dávila Gabriel

Huaraca López, Jéssica Patricia.Torres Hoyle, Gilu PamelaBaltra, Yul

Pucallpa – PerúAbril 20011

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1. INTRODUCCION

El petróleo es la fuente principal de energía para muchas actividades humanas de la sociedad actual, tales como la industria, la minería y el transporte (otras fuentes de energía son el carbón, el gas natural y la caída de aguas de los ríos).

El petróleo y sus productos de refinación no son sustancias específicas y únicas, puesto que son mezclas de varios hidrocarburos y otros compuestos cuyas propiedades físicas y químicas son muy variadas. Este hecho determina su comportamiento e impacto en los elementos ambientales (recursos físicos, recursos biológicos y actividades socioeconómicas) cuando ocurre un derrame.

La explotación y el transporte de petróleo son las principales fuentes de contaminación por hidrocarburos ya que aproximadamente el 60% de la producción mundial de petróleo se transporta por vía marítima y se calcula que el 0.1% de ésta se derrama en el mar (mas o menos 2,2 millones de toneladas al año).

Se considera derrame o fuga de hidrocarburos a todo vertimiento o descarga de éstos en el ambiente, lo que origina que los hidrocarburos mencionados escapen del control de quienes los manipula.

Después que ocurre un derrame o fuga de hidrocarburos su comportamiento físico es un factor trascendental a considerar para evaluar los peligros sobre el ambiente. Así, por ejemplo, una vez que ha ocurrido la descarga o derrame de petróleo en el mar se forma una capa delgada sobre la superficie del agua y se producen diversos procesos físicos, químicos y biológicos que determinan el grado de daño que el hidrocarburo causa al ambiente marino. El conocimiento de estos procesos y la interacción que se da entre ellos es esencial para tomar apropiadas decisiones de respuesta a derrames.

Por lo tanto, siempre que se produzca un derrame o fuga el propietario o concesionario deberá adoptar las acciones inmediatas tendientes a la reparación, recuperación y/o limpieza necesarias del área afectada.

El petróleo, aunque no es necesariamente la más peligrosa de la sustancias transportada a granel por via marítima, es indudablemente la más importante desde el punto de vista del tonelaje acarreado, y en consecuencia la sustancia de mayor posibilidad de derramarse en el mar y de producir daños en el medio marino.

Los productos refinados, para consumo doméstico, se transportan por rutas a los puntos de distribución y por mar a plantas de almacenamiento y distribución a lo largo de nuestra costa.

Como podemos deducir, la posibilidad de la ocurrencia de un siniestro marítimo que involucre derrame de hidrocarburos en el mar, no es remota.

Los daños que implican un derrame de petróleo podrían constituir una verdadera catástrofe así como los gastos que se deriven del mismo, fácilmente alcanzarían cifras cuantiosas.

Por lo expuesto un adecuado PLAN DE CONTINGENCIA para enfrentar derrames de hidrocarburos u otras sustancias nocivas al facilitar las operaciones de respuesta, es el elemento clave que permite transformar un eventual desastre en una situación de daños moderados.

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2. PETROLEO

El petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite de roca")´ es una mezcla heterogénea de compuestos

orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo

crudo o simplemente crudo.

Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente

de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o

zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas

de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión

durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más

ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor

densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias

geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables,

estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos

petrolíferos.

En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en

diversos parámetros como color y viscosidad(desde amarillentos y poco viscosos como la

gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/mly 0,95

g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad

de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.

Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en

los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural,

en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por

los estratos superiores de la corteza terrestre.

En los Estados Unidos, es común medir los volúmenes de petróleo líquido en barriles (de

42 galones estadounidenses, equivalente a 158,987294928 litros), y los volúmenes de gas

en pies cúbicos (equivalente a 28,316846592 litros); en otras regiones ambos volúmenes se

miden en metros cúbicos.

3. DERRAME DE PETROLEO

Un derrame de petróleo o marea negra es un vertido que se produce debido a un accidente o práctica inadecuada que contamina el medio ambiente, especialmente el mar, con productos petroleros. Estos derrames afectan a la fauna y la pesca de la zona marítima o litoral afectado, así como a las costas donde con especial virulencia se producen las mareas negras con efectos que pueden llegar a ser muy persistentes en el tiempo.

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También se considera que algunos componentes químicos del petróleo pueden interferir con algunas sustancia químicas como las feromonas que los animales marinos secretan para llevar a cabo procesos vitales y de comunicación. Estos compuestos químicos les sirven para realizar diferentes procesos como escapar de los animales de presa, atracción sexual, selección de su hábitat y la alimentación.

También son vertidos al mar muchos otros contaminantes, de manera deliberada o accidentalmente, como es el caso del derrame de ácido sulfúrico ocurrido en 1993 frente a las costas de Michoacán, México.

Para definir el comportamiento de un derrame de petróleo en el mar, se puede establecer una diferenciación entre crudos no-persistentes y crudos persistentes.Los crudos no-persistentes, (gasolina, nafta, kerosene y diesel) tienden a desaparecer rápidamente de la superficie del agua, en contraste con los crudos persistentes los cuales se disipan muy lentamente y requieren de una rápida capacidad de respuesta. El grado de persistencia de un crudo en el agua depende de sus propiedades físicas y del tamaño del derrame.El petróleo al ser derramado en un cuerpo de agua comienza de inmediato a sufrir cambios físicos, químicos y Biológicos naturales. Estos procesos son asistidos por el esparcimiento y movimiento, oleaje, vientos y corrientes, evaporación, solución / disolución, sedimentación, dispersión en glóbulos y partículas, emulsificación, oxidación fotoquímica, biodegradación por microorganismos, ingestión por organismos marinos y formación de bolas de alquitrán y partículas.

FORMAS DE DERRAME DE PETROLEO

Los accidentes de contaminación tanto en tierra como en los cuerpos de agua resultan inevitables en la industria petrolera, debido a los grandes volúmenes de hidrocarburos que se manejan. Siendo así, los derrames pueden provenir de dos fuentes :

a) Terrestres : - Ruptura de ductos.

Pérdidas de plantas industriales.

b) Marinas : - Buque tanque (lavado y limpieza de tanques, carga y descarga, colisiones).

Pozos mar adentro (ruptura de ductos, descontrol de producción).

ESPARCIMIENTO DE UN DERRAME DE PETRÓLEO.

El esparcimiento es uno de los procesos más importantes y significativos al ocurrir un derrame de petróleo en un cuerpo de agua. Este fenómeno se debe a dos (2) fuerzas físicas: La fuerza de gravedad y la fuerza de tensión superficial. La fuerza de gravedad da lugar a que el petróleo se extienda sobre la superficie hasta formar una película continua y delgada. La tensión superficial es la fuerza de atracción entre las moléculas superficiales de un liquido y junto con la viscosidad, afecta la tasa de esparcimiento del petróleo sobre el agua. Así, mientras menor sea la tensión superficial de un crudo o producto refinado, mayor será su tasa potencial de esparcimiento.

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4. PERSISTENCIA DE UN DERRAME DE PETROLEO

Las playas contaminadas por petróleo requieren de al menos un año para su recuperación, cuando tienen corrientes y olas fuertes, pero las playas que no tienen estas características tardan varios años en recuperarse. Los estuarios y marismas sufren el mayor daño y no pueden limpiarse eficazmente.

La mayoría de los ecosistemas marinos expuestos a grandes cantidades de petróleo crudo requieren unos 3 años para su recuperación. Sin embargo, los ecosistemas marinos contaminados por petróleo refinado, en especial en los estuarios, requieren de 10 años o más para su recuperación. El derrame de petróleo causado por la embarcación Barge Florida en Cabo Cod, en 1969, todavía 20 años después se encontraron trazas de petróleo en los sedimentos marinos y en tejidos de algunos animales marinos. Los efectos de los derrames de petróleo en aguas frías causan daños durante más tiempo como se mostró con la Sonda del Príncipe Guillermo, en aguas antárticas de Alaska.

EFECTOS AMBIENTALES

Un derrame de petróleo lleva consigo una serie de cambios progresivos de sus propiedades físico-químicas los cuales se atribuyen al proceso de intemperización, el cual incluye : evaporación, disolución, dispersión, oxidación, emulsificación, sedimentación y biodegradación.

La intemperización es la pérdida de ciertos componentes del petróleo a través de una serie de procesos naturales que comienzan una vez que ocurre el derrame y continúan indefinidamente.

EVAPORACIÓN :

Este proceso afecta la composición del producto derramado: aumenta su densidad y viscosidad y decrece su solubilidad en el agua, reduciendo así el nivel de toxicidad del producto.

En la medida que los compuestos más volátiles se evaporan, el petróleo se hace más pesado y puede llegar a hundirse. A las 24 horas casi el 40% del petróleo se ha evaporado.

Estos porcentajes van variando de acuerdo al grado de viscosidad del hidrocarburo, por lo que el proceso de evaporación juega un papel muy importante en los derrames, en especial cuando se trata de gasolinas o crudos livianos.

DISOLUCIÓN :

Este proceso es aquel por el cual parte del hidrocarburo se disuelve en el volumen de la columna de agua y en los alrededores del derrame. El tiempo de disolución depende de la

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composición, tasa de esparcimiento, temperatura del agua, turbulencia y grado de dispersión.

Aunque el proceso comienza inmediatamente, es de largo plazo y continúa durante todo el proceso de degradación del hidrocarburo. Es de notar que los compuestos más ligeros son los más solubles en el agua y por lo tanto se convierten en los más tóxicos, por lo que es muy importante calcular su concentración, para estimar los posibles efectos tóxicos.

OXIDACIÓN :

Es la combinación química de hidrocarburos con el oxígeno atmosférico y contribuye a la descomposición o degradación final del petróleo. Cuanto más área expuesta exista, mayor será la oxidación y mayor la velocidad de degradación. Este proceso es lento puesto que sólo una pequeña cantidad de oxígeno puede penetrar en una mancha de petróleo.

La radiación ultravioleta solar produce la oxidación fotoquímica, dependiendo de la intensidad de la radiación solar.

EMULSIFICACIÓN :

Este es el proceso por el cual un líquido se dispersa en otro líquido en forma de pequeñas gotitas, es decir como suspensión. Muchos hidrocarburos presentan una tendencia a absorber agua en emulsiones que pueden aumentar el volumen del contaminante en un factor entre 3 y 4. Estas emulsiones a menudo son extremadamente viscosas y como resultados de estos los demás procesos que harían que el hidrocarburo se disipe se ven retardados.

SEDIMENTACIÓN :

Puede suceder por dos mecanismos: el primero se define en la medida que el hidrocarburo se intemperiza resultando en un incremento de su densidad respecto al agua circundante y por consiguiente se hunde. El segundo ocurre por la adhesión de las partículas suspendidas en la columna de agua al petróleo.

BIODEGRADACIÓN :

Este es el proceso por el cual la mancha desaparece del medio ambiente. Ciertas especies de bacterias marinas, hongos y otros organismos utilizan los hidrocarburos como fuente de alimento. Es un proceso natural y muy lento debido al agotamiento continuo de oxígeno, a la formación de emulsiones de agua en petróleo (mousse), etc.

La tasa de biodegradación depende del contenido de nutrientes (nitrógeno y fósforo), oxígeno disuelto, salinidad, área superficial del derrame y de la composición y tamaño de la población microbiana.

CONSECUENCIAS SOBRE EL AMBIENTE

Un derrame o descarga de hidrocarburo afecta básicamente a tres elementos del ambiente, los cuales son:

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Elementos abióticos (suelo, formaciones del relieve, geomorfología, etc).

Elementos bióticos (flora y fauna).

Elementos socioeconómicos (actividades humana, pesca, agricultura, lugares de esparcimiento de clubes, de recreación, de turismo, etc).

a) ELEMENTOS ABIÓTICOS :

SOBRE EL SUELO : El petróleo contamina el suelo por su presencia y su permanencia en él. Esto depende del tipo de suelo lo cual es un producto de su composición y textura (tamaños de las partículas que lo forman) ya que según las características del suelo el petróleo se adherirá o penetrará con mayor o menor fuerza y por lo tanto permanecerá mayor o menos tiempo en ese ambiente. En general se puede afirmar que:

En suelos arenosos (suelos de grano grueso); el petróleo penetra con mayor rapidez, en mayor cantidad y a mayor profundidad (llega hasta la napa freática).

En suelos arcillosos o rocosos (suelos de grano fino); el petróleo no penetra con facilidad, penetra en poca cantidad y a poca profundidad y por ende se retirar mediante recojo y/o lavados de manera rápida, por ejemplo, las playas arcillosas de la selva.

En suelos con alto contenido de materia orgánica el petróleo se adhiere fuertemente a las partículas y restos vegetales de tal manera que permanece por más tiempo en el ambiente por ejemplo, en suelos de manglares y pantanos.

b) ELEMENTOS BIOTICOS :

Los derrames de petróleo pueden causar un daño considerable a los recursos biológicos en una variedad de formas:

Mortalidad directa debido a sofocación, suciedad (cobertura) y asfixia, envenenamiento por contacto directo con petróleo (especialmente petróleo fresco), absorción de las fracciones tóxicas de la columna de agua (Ej. algas). La toxicidad del petróleo aumenta con la concentración de compuestos aromáticos no saturados y de baja ebullición. Las formas vivientes larvales o juveniles, por lo general son más sensibles.

Mortalidad indirecta debido a la muerte de recursos alimenticios o a la destrucción o eliminación del hábitat.

Incorporación de cantidades subletales de fracciones petrolíferas en los tejidos del cuerpo (Ej. ingestión), que disminuye potencialmente la tolerancia a otras tensiones (Ej. depredación y enfermedad).

Reducción o destrucción de los alimentos o del valor comercial de pesquerías, debido a la degeneración del sabor por la absorción de hidrocarburos.

Incorporación de sustancias potencialmente cancerígenas o mutagénicas en la cadena alimenticia.

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Comportamiento alterado de la biota que podría entorpecer las funciones ecológicas normales.

5. EQUIPOS Y TECNICAS PARA CONTROL DE DERRAME DE HIDROCARBURO

Los métodos y procedimientos para la contención y recuperación de un derrame en un medio acuático varían en función de los siguientes aspectos:

Tipo de petróleo, el cual tiende a esparcirse formando una delgada película superficial, que dependiendo de la cantidad de producto derramado, cubre un área considerable y dificulta las labores de limpieza.

Efecto de la velocidad de la corriente y del viento sobre la mancha, la cual puede desplazarse hacia zonas críticas o de sensibilidad ambiental

Condiciones hidrográficas y meteorológicas, es necesario predeterminar las condiciones ambientales que prevalecerán durante las operaciones de limpieza, es decir, aspectos tales como el viento, el oleaje, las corrientes, la temperatura, etc.

BIORREMEDIACION

IN SITU corresponde a la biorremediación referente a tratamientos que no requierenexcavación del suelo contaminado;

Ex Situ es un método donde se excava el suelo o el material a tratar y se le maneja en un sistema controlado como una celda de landfarming o algún tipo de biorreactor.

Las prácticas de biorremediacion consisten en el uso de microorganismos como plantas, hongos, bacterias naturales o modificadas genéticamente para neutralizar sustancias toxicas, transformándolas en sutancias menos tóxicas o convirtiéndolas en inocuas para el ambiente y la salud humana

Los métodos, más empleados en biorremediación son:

a) Biofiltración, en esta entra el aire contaminado a unos biorreactores en los cuales la flora microbiana degrada los contaminantes volátiles en dióxido de carbono, agua y biomasa,

b) Bioventing, el cuál es un proceso de biorremediacion in situ que consiste en la ventilación forzada del suelo mediante la inyección de O2 en la zona no saturada mediante pozos de inyección; debido a la aireación se va a favorecer la degradación de los hidrocarburos por volatilización y migración de la fase más volátil del contaminante, y por biodegradación, ya que al incrementar la oxigenación del suelo se va a estimular la actividad microbiana,

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c) Biosparging es un método in situ que combina el efecto de la ventilación con la utilización de los microorganismos autóctonos para degradar compuestos orgánicos absorbidos por el suelo en la zona saturada. En este el aire y los nutrientes se inyectan en la zona saturada para mejorar la actividad de los microorganismos presentes. Está técnica se utiliza para la degradación de compuestos orgánicos en el suelo y aguas subterráneas.

d) Biopilas, son un tipo de biorremediación de tipo ex situ en condiciones no saturadas, consiste en la reducción de la concentración de contaminantes derivados del petróleo de suelos excavados mediante el uso de la biodegradación. La técnica consiste en la formación de pilas de material biodegradable de dimensiones variables formadas por suelos contaminados y materia orgánica, compost, en esta se aplica una aireación activa volteando la pila opasiva por tubos de aireación. Este principio se puede aplicar a la mayoría de los compuestos orgánicos siendo más eficaz en los ligeros (16-21).Entre los factores que influyen en la aplicación de esta técnica se destacan: los hidrocarburos deben ser no halogenados con concentraciones en suelo menores a 50.000ppm, superficie de trabajo relativamente grandes, necesidad de una población microbiana mayor a 1000UFC (Unidades Formadoras de Colonias) por gramo de suelo.

E) Atenuación natural, es una técnica de biorremediación in situ de bajo costo, su característica principal es la utilización de los procesos físicoquímicos de interacción contaminante suelo y los proceso de biodegradación tienen lugar de forma natural. estos procesos se conocen como procesos de biotransformación natural, que van a reducir la concentración de los contaminates. Entre ellos se encuentra la dilución, la dispersión, volatilización, adsorción, biodegradación y la reacciones químicas que se producen en el suelo (22). Las técnicas de recuperación para acuíferos contaminados más empleadas son el bombeo de agua contaminada y posterior tratamiento en superficie, inyección de soluciones acuosas con reactivos e inyección de airea para eliminar sustancias volátiles y el uso de microorganismos para trasformar y degradar el contaminante.

FITORREMEDIACIÓN:

Es el uso de plantas para la remoción de contaminantes de suelo y aguas, es una técnica apropiada para la remoción de metales pesados y radionucleos.

EN EL MAR: BRIORREMEDIACIÓN DE LOS VERTIDOS DE CRUDOS EN EL MAR: Cuando se vierte crudo en el mar, este no se mezcla con el agua marina y flota en la superficie, permitiendo la evaporación de los componentes volátiles, aquellos de 12 carbonos o menos. El crudo flotante, si no alcanza la costa, se dispersará debido a la acción de las olas. La dispersión permitirá que organismos presentes de forma natural capaces de degradar los hidrocarburos puedan degradar el crudo vertido. La descomposición del crudo ocurrirá en la interfase entre él mismo y el agua, y por lo tanto cuanto mejor sea la dispersión del crudo y mayor el área, más rápida será la degradación. El crudo es un producto natural y como tal se considera biodegradable, por ello quizá no es una sorpresa que los

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microorganismos que puedan degradar los hidrocarburos se encuentren distribuidos ampliamente en la naturaleza.

La velocidad de dispersión del crudo dependerá de la acción de las olas, que a su vez depende de la situación climática. En el caso del petróleo Braer, que se encallo durante una galerna en 1993 transportando crudo ligero, éste fue dispersado en cuestión de horas. Los componentes más complejos y menos insolubles del crudo se degradan mucho mas lentamente que los petróleos mas ligeros y son esos componentes de alto peso molecular los que persisten en la arena y las rocas si el vertido alcanza la costa.

La primera etapa en la recuperación y limpieza de un vertido petrolífero es detener la liberación y contener el vertido. Una vez que se ha hecho esto la superficie del crudo puede ser eliminada mecánicamente con succionadores y otra maquinaria (Fingas, 1995). El proceso de recuperación del crudo dependerá de la localización, el volumen del vertido, las condiciones climáticas y la naturaleza del crudo. Si el petróleo alcanza la costa, la eliminación mecánica es posible.

EQUIPOS PARA CONTROL DE DERRAME

En mar

En consecuencia la contención y concentración de un derrame de petróleo es fundamental y estas acciones deben ser efectuadas con tres objetivos principales:

Cercar el derrame en un lugar determinado.

Mantener el derrame alejado de un área crítica o de sensibilidad ambiental.

Dirigir el derrame hacia un punto determinado.

Los equipos comúnmente usados para contener el petróleo derramado en el mar son:

Barrera mecánicas

Barreras neumáticas o de aire.

Barreras químicas

Barreras sorbentes

Barreras improvisadas

La contención del petróleo es solamente una fase, tal vez la más importante de una operación completa, es por ello, que en las labores de control de un derrame de petróleo se pueden utilizar simultáneamente diferentes técnicas y equipos

BARRERAS MECANICAS

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Es un equipo mecánico o físico que se extiende sobre y por debajo de un cuerpo de agua con el objeto de contener, confinar y cercar el petróleo derramado y realizar inmediatas acciones de recuperación de dicho derrame.

Tipo de barreras mecánicas según su construcción

Se pueden clasificar en dos grupos: tipo valla y tipo cortina.

Las barreras mecánicas tipo valla son construidas de material semi-rígido o rígido, tienen una pantalla vertical donde están acoplados los flotadores; y los elementos de lastre están colocados en la parte inferior de la pantalla.

Las barreras mecánicas tipo cortina son construidas de material más flexible, con un elemento flotante contínuo unido a una falda o faldón y los pesos de lastre colocados en su parte inferior. Algunas de estas barreras son infladas con aire antes de su despliegue y vaciadas cuando son recogidas.

BARRERAS NEUMATICAS DE AIRE

El equipo consiste en una línea con perforaciones por donde se dejan escapar burbujas de aire bajo el agua, éstas suben hasta la superficie y se expanden. Durante su desplazamiento generan una corriente ascendente de agua, la misma que al llegar a la superficie se transforma en corrientes superficiales que se alejan del punto de afloramiento y pueden servir para contener una mancha de petróleo.

BARRERAS QUÍMICAS (AGLUTINANTES)

Otro sistema de contención de petróleo es por medio de la aplicación de productos químicos llamados aglutinantes en la superficie de un cuerpo de agua. Estos productos son líquidos orgánicos con un alto peso molecular que, en comparación con el petróleo, poseen una mayor tendencia a la extensión por la superficie disponible del agua. De esta manera confinan la mancha de petróleo y previenen su extensión.

BARRERAS SORBENTES

Este tipo de equipo de contención puede ser empleados para proteger la orilla costera o playas, son equipos de fácil maniobrabilidad.

Existen varios tipos de barreras flotantes confeccionadas con materiales sorbentes que pueden ser utilizadas tanto en el agua como en la playa para proteger la orilla.

BARRERAS IMPROVISADAS

La experiencia ha demostrado que cuando se produce un derrame y no se dispone de barreras comerciales, se puede utilizar como equipo de contención una barrera, es decir, que tenga un francobordo, un elemento de flotación y lastre. En aguas tranquilas una barrera improvisadas es tan eficiente como una de tipo comercial. Se puede idear rápidamente un barrera con simples troncos .

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En tierra

La primera acción a considerar cuando sucede un derrame en tierra, es detener el esparcimiento del mismo lo más cerca posible de la fuente del derrame y realizar una evaluación detallada de la situación antes de comenzar las labores de limpieza que permitan determinar el destino de la mancha de petróleo en lo referente a su extensión superficial, su infiltración en el suelo y las posibilidades de contaminación de cuerpos de agua.

El método más utilizado para interceptar el movimiento horizontal del petróleo en el subsuelo es la construcción de zanjas en su trayectoria. Para ello se necesita:

Excavaciones y equipo manual

Material de soporte

Bombas de agua

Dependiendo de la profundidad de la zanja se colocan soportes a los lados, preferiblemente entablado vertical o recubrimiento de las paredes con material impermeable, para evitar que el petróleo contamine las áreas vecinas.

Estas zanjas de intercepción pueden ser construidas si el nivel freático está situado a menos de 3 metros por debajo de la superficie del terreno.

6. RECOLECCION DEL DERRAME

En mar

En caso de ocurrir un derrame accidental de hidrocarburos, una medida para evitar que el impacto ambiental sobrepase los pronósticos de prevención de la contaminación, es la de confinar y recuperar el producto, lo que se logra utilizando barreras de contención, equipos recolectores de bombeo, equipos mecánicos no especializados, además de técnicas manuales.

Los equipos de recolección de petróleo , los podemos definir como aquellos diseñados mecánicamente para remover el petróleo desde la superficie del agua.

Los recolectores contienen elementos de recuperación, tanques integrales de almacenamiento y/o sistemas posterior de separación aceite-agua.

Por lo general, los recolectores se utilizan una vez que el derrame ha sido confinado utilizando barreras flotantes a fin de evitar que las capas de petróleo lleguen a las playas, por lo que debemos tener en consideración la profundidad del agua y condiciones climatológicas para obtener al máximo de eficiencia durante el proceso de recolección. Si bien las ensenadas y estuarios proveen buenas condiciones para la recolección, las operaciones pueden resultar tediosas debido a la poca profundidad que estos accidentes geográficos presentan.

En tierra

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Unos de los métodos más utilizados para efectuar la recolección, es la excavación de fosas para concentrar el petróleo y su posterior remoción mecánica.

Los materiales y equipos necesarios son principalmente:

Máquinas excavadoras

Camiones de volteo

Palas y rastrillo manuales

Desnatadores portátiles

Camiones de vacío

Es importante tener presente al construir estas fosas, que las mismas no debe hacerse donde puedan causar perturbaciones mayores, por ejemplo, remoción de capas impermeables del suelo y que el petróleo alcance capas más profundas. Contener el petróleo en fosas si éste es muy volátil puede incrementar el riesgo de incendio, y en el caso de grandes derrames, los costos de excavación aumentan excesivamente con un aumento de la profundidad.

Para remover el petróleo del nivel freático se utilizan distintos sistemas de bombeo. El tiempo requerido en las labores de recolección es mayor que el necesario para el combate de un derrame en la superficie, ya que la tasa de movimiento del petróleo es menor en el acuífero y deberá pasar mucho tiempo para que todo el petróleo que halla penetrado al subsuelo llegue al lugar de recolección.

7. TRATAMIENTO QUIMICO POR DISPERSANTES

Dependiendo del lugar donde se produzca el derrame, la zonas circundantes, los recursos en peligro, etc., se deberán tomar las decisiones más convenientes que llevarán al uso de técnicas muy diversas, las cuales se pueden llevar a cabo por separado y más frecuentemente de manera conjunta. Dentro de estas técnicas de respuesta, se encuentra el uso de dispersantes de derrame de hidrocarburos. En los últimos tiempos se ha logrado avances significativos tanto en el campo de los dispersantes como en el de sus técnicas de aplicación.

Dispersantes

Los dispersantes son mezclas que permiten que una mancha de hidrocarburo se fragmente en gotas muy pequeñas las que se dispersan por la masa de agua a consecuencia del movimiento natural de ésta.

El componente clave de un dispersante es un agente superficial activo (surfactante), el cual tiene una estructura molecular tal que una parte de la molécula tiene una afinidad por el aceite (oleófilo) y el otro tiene una afinidad por el agua (hidrófila).

Tipos de Dispersantes

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Hidrocarburo o dispersantes convencionales, que están basados en disolventes de hidrocarburos y contienen entre el 15 y 25% surfactante. Ellos son destinados para una aplicación neta y no deben ser prediluídos con agua de mar porque ésta lo vuelve inefectivos.

Concentrado o con la misma mezcla de dispersantes, los que están basados en alcohol o solvente glicol y usualmente contiene una alta concentración de componentes surfactantes. Contienen más ingredientes que los dispersantes corrientes y suelen provocar una dispersión mas rápida y mejor que los hidrocarburos. Ellos pueden ser aplicados puros o prediluidos con agua de mar.

Eficacia de los Dispersantes

La medida en que se pueda dispersar una mancha de hidrocarburos dependerá en gran medida de su temperatura de fluidez y de su viscosidad a la temperatura del agua de mar. La exposición a la intemperie y la emulsificación hacen aumentar rápidamente la viscosidad y la temperatura de fluidez. Incrementando por tanto su resistencia a la dispersión. También entran en juego el estado del mar, su temperatura y su salinidad. El usuario debe tener en cuenta las propiedades físicas del hidrocarburo, la temperatura y el estado del mar en el momento de producirse el derrame y el tipo de dispersante disponible.

8. TECNICAS DE ELIMINACION DE LOS HIDROCARBUROS Y DE LOS DESECHOS OLEOSOS CONTAMINADOS

La mayoría de las operaciones de limpieza de derrame de hidrocarburos, particularmente aquellas que se efectúan en playas, dan como resultado la recolección de cantidades sustanciales de hidrocarburos y de desechos oleosos contaminados, los cuales, eventualmente, deben ser tratados.

Idealmente casi todo el hidrocarburo que sea posible recolectar deberá ser procesado mediante una refinería, o una planta de reciclaje. Desafortunadamente, esto es raramente posible, debido a la acción atmosférica sobre el hidrocarburo y a la contaminación con desechos, y por esto generalmente se requiere alguna forma de eliminación. Esto incluye, deposición directa estabilización para uso de mejoramiento de tierras, o afirmado de carreteras, y destrucción, mediante procesos biológico o incineración. La opción se escogida para la eliminación dependerá de la cantidad y tipo de hidrocarburo y desechos, de la ubicación del derrame, de las consideraciones legales y del medio ambiente, y de los probables costos involucrados. En el caso de grandes derrames puede ser necesario almacenar el material recolectado por algún tiempo, antes de que pueda ser tratado. El objeto del presente trabajo es describir las diversas opciones disponibles y su aplicación.

9. PRINCIPALES CONTAMINACIONES POR DERRAME DE PETROLEO

Derrames de petróleo con gran incidencia en la fauna y la floraPor su enorme volumen o por su localización, algunos derrames han causado enormes daños en los ecosistemas marinos, costeros y terrestres.

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Derrames de petróleo en mares y océanos

El 20 de abril de 2010 se produjo la explosión y el incendio de la plataforma petrolíferaDeepwaterHorizon que se hundió el 22 de abril de 2010 provocando un derrame de petróleo incontrolado en el golfo de México que está causando enormes daños de complicada y lenta reparación.

Derrames como el del Exxon Valdez y el Prestige, éste último ocurrido el 13 de noviembre de 2002 y que afectó a las costas de Galicia, Asturias, Cantabria, País Vasco e incluso algunas zonas de costa francesa han causado enormes daños al hábitat de las zonas afectadas

Derrame de petróleo en agua dulce

El derrame de petróleo más grande de la historia en agua dulce fue causado por un buque tanque de Shell, en Magdalena en la provincia de Buenos Aires, Argentina, el 15 de enero de 1999, contaminando no sólo el agua, sino la flora y la fauna. La empresa SHELL CAPSA derramó más de 5.400.000 litros de hidrocarburo en las aguas del Río de la Plata, cuando su buque Estrella Pampeana chocó con el Sea Paraná. Dos días después del impacto el petróleo llegó a las costas de Magdalena, cubriendo una extensión de 30 KM de costa, (desde la localidad de Berisso a Punta Indio), el petróleo entró en la desmbocadura de arroyos y humedales, hasta 2 KM a dentro. Los ecosistemas se vieron seriamente afectados y pobladores de la zona indican que también hubo contaminación de napas. En 2002 el municipio de Magdalena presentó una demanda por casi 35 millones de dollares, a la empresa Shell por daños ecológicos en las costas y aguas del distrito. A cambio del cierre de la causa y desconocer su responsabilidad, Shell ofreció casi 10 millones de dólares y ayuda al desarrollo de Magdalena, este convenio se llevo a un plebicito el 24 de mayo de 2009, en el que voto el pueblo y se aprobo el convenio con Shell.

Derrames de petróleo en el Perú en el año 1995

Playa Conchán, Lima – Agosto 06A la medianoche se derramaron cientos de barriles de petróleo del barco “Ariete” en el muelle de PetroPerú en la playa de Conchán, siendo ubicado cercana a Lima. Se contamino la playa y se registraron aves muriendo.

Derrames de petróleo en el Perú en el año 2000

Salaverry – Marzo 20Durante la transferencia de petróleo industrial N° 6 del tanque N° 20 al tanque N° 19 en la Planta de Abastecimiento “Terminal Salaverry”, se produjo un rebose de producto como consecuencia de un descuido del operador encargado, ocasionando el derrame de 101 barriles del citado producto. El CONSORCIO TERMINALES esta conformado por GMP S.A. y OILTANKING S.A.C.  Río Marañon – octubre 02.:

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Pluspetrol causó un derrame de crudo, en el que se derramaron 5,500 barriles. El Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana (IIAP) señaló que ese derrame produciría un impacto ecológico para 20 años.

  Derrames de petróleo en el Perú en el año 2001

Eten – Enero 06Ocurrió otro derrame en Puerto Eten

Eten – Enero 22Un segundo derrame en Puerto Eten que afectó siete playas del mismo puerto en Chiclayo

Talara – Octubre:Se derramaron aproximadamente 20 barriles de residuos oleosos pertenecientes a la empresa Petro-Perú al mar de Talara por la zona de los separadores agua-aceite, ubicados en la zona de Punta Arenas. 

Derrames de petróleo en el Perú en el año 2002

Talara – Agosto 14

Unos 500 barriles de petróleo se derramaron en la zona de Pariñas (unos siete kilómetros al norte de Talara) cuando eran bombeados a través de un oleoducto, informó el gerente de operaciones de la empresa Petrotech, Carlos Valdizán Montenegro. El petróleo crudo derramado fue captado por la empresa Petrotech y ha sido extraído del zócalo continental. Ese recurso era transportado a través de oleoductos desde el área de Peña Negra (distrito de El Alto) hasta la estación de tanques PTS, en el distrito de Negritos, donde es almacenado para luego ser vendido a la refinería de Petro-Perú, donde se procesa y se obtienen los diversos combustibles. Se removieron 1.500 metros cúbicos de tierra que quedaron impregnados de petróleo, tras la rotura del oleoducto.

Derrames de petróleo en el Perú en el año 2004

Cajamarca – Enero 27Se derramaron 6,000 galones de lubricante en el río Jequetepeque en Cajamarca. De un transporte con destino a la mina Yanacocha.

Ilo – Setiembre 09La empresa Graña y Montero, que provee de combustible a la planta de Petróleos del Perú (PetroPerú) causó un derrame de petróleo en el malecón del puerto de Ilo, en la región Moquegua. La fuga del combustible se produjo debido a la rotura de una tubería mientras se descargaba petróleo de una nave, de bandera panameña, contratada por el Consorcio de Terminales Peruano Graña y Montero OilTalkin. El derrame contaminó medio de playa. Las actividades de limpieza tomaron más de dos semanas. El Ministerio de Salud incautó más de una decena de cilindros con productos marinos afectados por la contaminación que iban a ser vendidos en los mercados de esa zona.

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Río Marañón – Octubre 05:Se produjo un derrame de petróleo en el río Marañón

Derrames de petróleo en el Perú en el año 2005

Conchán – Enero 01Se produjo otro derrame de aproximadamente 10 barriles en las playas de Conchán involucrando a la Refinería Conchán y el buque “BAP Talara” de la Marina de Guerra del Perú.

Derrames en la selva

La empresa PlusPetrol fue sancionada con dos multas por daño al medio ambiente.

Derrames de petróleo en el Perú en el año 2006

Callao – Enero 06:Se derramaron 1,500 galones de petróleo diesel causado por el buque tanque “Sebastián” frente al Muelle de Pescadores del Callao.

Derrames de petróleo en el Perú en el año 2007

Talara – Febrero 12:Se dió una fisura en la línea submarina del terminal de boyas de Petro-Perú después de que el buque-tanque “Cabo Hellas” había terminado de cargar el crudo desde la refinería de Talara. Se originó según la empresa “un leve derrame” de petróleo crudo en el mar frente a la zona conocida como Punta Arenas, al sur de Talara, en el departamento de Piura.

Bagua – Mayo  07:

Se produjo la caída del alud en un sector de la provincia de Bagua, en el departamento de Amazonas, sector comprendido entre la estación 6 de bombeo y la estación de refinería el Valor, cercana a Bagua. El oleoducto Nor Peruano tiene 854 Km. y parte desde el poblado San José de Saramuro, en el nororiental departamento de Loreto, y desemboca en el

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océano Pacífico, en el puerto de Bayóvar, en el departamento norteño de Piura. Según la empresa se derramaron 100 barriles de crudo. En su nota de prensa la empresa manifestó: “No se ha producido mayor contaminación del río Marañon ni de la zona adyacente”.

Según pobladores de la zona sin embargo se efectuó el comienzo del derrame aproximadamente a las 11:00 p.m. del día 7 de Mayo y el equipo encargado de reparar el ducto recién se hizo presente a las 10:00 a.m. del día 9 de mayo, observándose la mancha negra del crudo en la zona de la desembocadura del río Nieva el día martes a las 12:00 del día y al día siguiente esta se observo en la zona de Saramiriza aproximadamente a 180 km. de la desembocadura del río Nieva.

Según estimados de especialistas independientes sin embargo al producirse la rotura del ducto, se calcula que de derramaron aproximadamente entre 4,000 a 6,000 barriles de petróleo, según las observaciones realizadas y los datos de hora del rompimiento y hora de la reparación y el diámetro del oleoducto, considerando además la distancia de válvula a válvula.

Callao – Septiembre 30:

Derrame de 120 toneladas de petróleo en el muelle Minerales de la Empresa Nacional de Puertos del Perú (ENAPU)LydiaOldendorff” de bandera Antigua y Barbuda sufrió una avería en la toma de descarga de agua de lastre, produciéndose una fuga de combustible IFO 380 (petróleo). en el Callao.  El buque “

10. METODOS DE PREVENCIÓN

Usar y desperdiciar menos petróleo.

Colectar aceites usados en automóviles y reprocesarlos para el reuso. Prohibir la perforación y transporte de petróleo en áreas ecológicamente sensibles y cerca

de ellas. Aumentar en alto grado la responsabilidad financiera de las compañías petroleras para

limpiar los derrames de petróleo. Requerir que las compañías petroleras pongan a prueba rutinariamente a sus empleados.

Reglamentar estrictamente los procedimientos de seguridad y operación de las refinerías

y plantas.

11.BIOACUMULACIÓN

En toxicología, la bioconcentración o bioacumulación es el proceso de acumulación

de sustancias químicas en organismos vivos de forma que estos

alcanzan concentraciones más elevadas que las concentraciones en el medio ambiente o en

los alimentos. Las sustancias propensas a la bioacumulación alcanzan concentraciones

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crecientes a medida que se avanza en el nivel trófico en la cadena alimenticia. En función de

cada sustancia, esta acumulación puede producirse a partir de fuentes abióticas (suelo, aire,

agua), o bióticas (otros organismos vivos). Las principales vías de introducción de una

sustancia química en un organismo vivo son la respiratoria, la digestiva y la integumentaria.

El término bioacumulación se acuñó entre las décadas de 1950 y 1960 por un grupo de

naturalistas estadounidenses que encontraron altas concentraciones de DDT en el organismo

de algunas especies de aves. Como consecuencia de este descubrimiento, el DDT fue

prohibido para uso indiscriminado en muchos países. Además, en los años 1950 se

descubrieron varios casos de intoxicación masiva por compuestos orgánicos de mercurio,

como el desastre ecológico de la bahía de Minamata, en Japón, donde se dio a conocer

la enfermedad de Minamata.

Las sustancias potencialmente bioacumulables son, entre otras, la Aldrina, el Captafol,

el Clordano, los compuestos de mercurio, el Dicofol, el DDT, la Dieldrina, el Dinoseb,

el Endrin, laFenacetina, el HCH, el Heptacloro, el Lindano, el Paratión, el PBB, el PBDE,

el Piretroide, los compuestos Organofosforados, el Óxido de Tributilestaño, el Toxafeno, los

compuestos que contienen Bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo o PCBs) y el Trióxido

de antimonio. También son bioacumulables los metales pesados.

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos define al factor de

bioconcentración como la relación de concentraciones de productos químicos entre un

organismo y el agua de sus alrededores.

Algunos metales pesados e hidrocarburos clorados son acumulados por los organismos acuáticos. Es por eso que pueden encontrarse concentraciones muy altas de estos elementos químicos en tejidos biológicos, aún cuando se hallen extremadamente diluidos en el medio acuático circundante.

La acumulación de hidrocarburos clorados es mayor en tejidos animales ricos en grasas.

Los grandes depredadores marinos, como por ejemplo los tiburones, pueden absorber grandes cantidades de mercurio u otros metales pesados a través de los peces que comen. Se conocen casos de intoxicación masiva por compuestos orgánicos de mercurio en peces, como la tragedia ocurrida en la bahía de Minamata en Japón en 1956 y 1958.

En Argentina se han detectado concentraciones elevadas de metales pesados en tejidos de tiburones de la zona de Bahía Blanca.

Bioacumuladores: Son organismos vivos dotados de la capacidad de absorber del ambiente determinadas sustancias y almacenarlas en el interior de sus propios tejidos sin eliminarlas mediante procesos metabólicos.

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La utilidad principal de este tipo de organismos es la de bioindicadores: monitoreando los cultivos de bioacumuladores es posible evaluar grado de contaminación de los ecosistemas, analizando factores como la presencia de metales pesados (plomo, vanadio, cadmio, cromo, zinc, níquel, manganeso), hidrocarburos, otras sustancias tóxicas y elementos radioactivos como el cesio 137.Diversos tipos de plantas pueden ser utilizados como bioindicadores. Los más comúnmente utilizados son los líquenes y los musgos, pero existen también diversos tipos decoleópteros terrestres y microorganismos acuáticos que se utilizan para este fin.

12.CONCLUSIONES

El conocimiento de los factores que intervienen en le comportamiento de un derrame es necesario porque permite aplicar los métodos más eficaces y económicos para controlarlo.

Por más pequeño que sea un derrame en tierra, trabajo de recolección, limpieza y restauración del área dañada dan lugar a gastos significativos por el tipo de equipos que se debe utilizar (camiones, retroexcavadoras, cisternas, etc.) y por la duración de los trabajos, generalmente mayores a una semana.

La existencia de áreas criticas en un país, será un factor determinante de la capacidad de respuesta ante la emergencia de un derrame de hidrocarburos. En la respuesta a un derrame de hidrocarburo, el conocimiento de las áreas criticas en la zona amenazada,

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permitirá utilizar de forma optima los recursos de limpieza disponible ; pues por lo común será imposible toda el área y se requerirá establecer prioridades.

Debido a que las condiciones ambientales son cambiantes es importante conocer sus variaciones periódicas y estacionales .Asimismo debe tenerse en cuenta que las condiciones durante la emergencia puede diferir considerablemente de los valores promedios registrados

Es muy importante estar preparado para estos casos de contingencia, pues las estadísticas muestran que la ocurrencia de derrame de hidrocarburos no sigue patrones muy definidos .

13.BIBLIOGRAFIA

1. ↑  Breman, Joel G. et al. The American Journal of Tropical Medicie and Hygiene 71 (Supplement 2), pp. 1-15 (ed.): «Conquering the intolerable burden of malaria: What's new, what's needed: a summary» (en inglés). Consultado el 4-1-2007.

2. ↑  Begon, Michael; Harper, John L.; Townsend, Colin M. (1996). Ecology. Individuals, populations and communities (3ª ed edición). pp. 631 y ss. Blackwell, Londres.

3. ↑  Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) (ed.): «Noticias 3 mayo 2005 - PNUMA plantea suprimir uso de DDT y plaguicidas» (en español). Consultado el 29-5-2007.

4. ↑  Beard, John. Science of The Total Environment 355 (1-3), pp. 78-89 (ed.): «DDT and human health» (en inglés). Consultado el 4-9-2006.

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5. ↑  Sharma, V.P.. Current Science 85 (11): 1532-1537 (ed.): «DDT: The fallen angel» (en inglés). Consultado el 4-9-2006.

6. ↑  IARC - INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER7. ↑  NOEL - No observed affec lever8. ↑  Secretaría para el Convenio de Rotterdam sobre el procedimiento de consentimiento fundamentado

previo aplicable a ciertos plaguicidas y productos químicos peligrosos objeto de comercio internacional - Apéndice IV - Partes CIRCULAR CFP XXII - Diciembre de 2005.

9. ↑  LC50 - Lethal Concentration - Concentración letal en el 50% de los casos10. Gloogle.com.pe11. Cienciaytecnología

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