Vertido directo de líquidos
Como comentábamos en otra sección, la adopción de medidas ambientales restrictivas en cuanto a la emisión de SO2 por parte de las fundiciones de sulfuros de metales de base, trajo como consecuencia la producción masiva de ácido sulfúrico en las compañías mineras que empleaban este tipo de procesos metalúrgicos. Aunque la lixiviación in situ de minerales de cobre oxidados por soluciones ácidas era largamente conocida, el exceso de ácido sulfúrico en el mercado potenció la utilización generalizada de este proceso hidrometalúrgico. Los yacimientos de cobre localizados en regiones semi-áridas del mundo suelen presentar una gran variedad de minerales oxidados de cobre en la zona cercana a la superficie. Entre éstos reconocemos sulfatos como la antlerita, carbonatos como la malaquita o la azurita, oxicloruros como la atacamita, y así una extensa lista. Gran parte de estos minerales, especialmente los sulfatos, son fácilmente lixiviables con soluciones aciduladas con ácido sulfúrico. Dicho proceso se realiza sobre una pila de minerales extraídos de la mina, triturados y dispuestos sobre una superficie impermeable inclinada hacia una esquina (heap-leaching). Esta pila de mineral se riega mediante aspersores que distribuyen homogéneamente la solución ácida. El resultado es la puesta en solución de cationes Cu2+, los que junto con la solución pasan a una piscina (tanque; pregnant solution pond) para su extracción por solventes orgánicos.
El proceso se completa por electrorecuperación de la fase metálica (SX-EW).
Una típica instalación de SX-EW (Toquepala, Perú).
Este tipo de operaciones también se realiza en la actualidad sobre minerales sulfurados de cobre, agregándose cepas bacterianas para agilizar el proceso.
Otro proceso minero-metalúrgico equivalente, pero realizado en condiciones de alcalinidad es la cianuración en pila de menas auríferas:
4 Au + 8 CN- + O2 + 2 H2O → 4 [Au(CN)2]- + 4 OH-
Para optimizar las condiciones de operación el pH debe ser mantenido sobre 10.
Cianuración en pila en la mina El Soldado (Chile).
En estas operaciones la solución contiendo el complejo de aurocianuro ([Au(CN)2]-) es pasada por carbono activo (e.g. proceso CIP: carbon in pulp), el que retiene el oro y dejan pasar el cianuro. Alternativamente, en el caso de menas mixtas (con sulfuros y/o sulfosales de plata) resulta más aconsejable utilizar el proceso Merrill-Crowe que utiliza zinc metálico para la precipitación del oro:
2 [Au(CN)2]- + Zn → 2 Au + [Zn(CN)4]2-
El cianuro es utilizado además en otros procesos industriales relacionados con el tratamiento de metales. Este compuesto presenta una alta toxicidad, ya que bloquea encimas vitales relacionadas con el transporte e intercambio de oxígeno a nivel celular. Los principales problemas que pueden ocasionar los derrames involuntarios de soluciones ácidas o cianuradas tienen que ver con un deterioro substancial, aunque transitorio de las aguas, e inducir la muerte de la fauna y flora que albergan. En el caso de las soluciones ácidas, estas acaban por diluirse a niveles de pH aceptables, o bien son neutralizadas por reacciones tipo buffer debido a la presencia de los aniones carbonato y bicarbonato presentes en éstas:
H+ + HCO3- = H2O + CO2
2 H+ + CO32- = H2O + CO2
En el caso del cianuro se produce una degradación natural del compuesto a bicarbonato y amoníaco, ya que inestable en condiciones oxidantes. La reacción la podemos resumir de la siguiente manera:
CN- + 2 H2O + 0.5 O2 → HCO3- + NH3
El amoníaco establece a su vez una reacción de equilibrio en el medio acuoso, formando el ión amonio:
NH3 + H2O = NH4+ + OH-
Aunque la degradación natural del cianuro no es un proceso rápido, éste puede ser acelerado mediante reacciones del tipo:
2 CN- + 5 OCl- + 2 OH- → N2 + 2 CO32- + 5 Cl- + H2O
De cualquier manera, los efectos inmediatos pueden ser dramáticos. Como ejemplo podemos citar el incidente de Baia Mare (Rumania), donde el 30 de Enero del año 2000 se vertieron 130.000 m3 de solución cianurada a los ríos Lupes, Somes, y finalmente al Tisza, y Danubio. El incidente afectó a varios países (ver figura abajo), y entre ellos Hungría pensaba reclamar US$ 100 millones en daños.
Zona afectada por el incidente de Baia Mare (BBC).
Un tipo de vertido líquido que no podemos dejar de mencionar, aunque sea brevemente, es el de hidrocarburos. Dado el carácter genérico del término deberíamos hacer una distinción en dos grandes categorías: NAPL y DNAPL. Los NAPLs corresponden a la sigla en inglés de Non Aqueous Phase Liquid: fase líquida no acuosa, es decir, líquidos inmiscibles con el agua, y de menor densidad, es decir, suelen ser hidrocarburos derivados del petróleo, que por lo general no tienden a infiltrarse en presencia de agua, debido a que flotan sobre ésta, aunque no obstante pueden introducirse en acuíferos. Los DNAPLs corresponden a la sigla en inglés de Dense Non Aqueous Phase Liquid: fase líquida densa no acuosa, es decir, líquidos inmiscibles con el agua, y de mayor densidad que ésta, que pueden ser de naturaleza diversa, y que constituyen en la actualidad un serio problema por la persistencia y capacidad de infiltración y migración de estos productos en el subsuelo. Algunos de ellos corresponden a disolventes orgánicos, como el tricloroeteno, empleado en tintorería.
El tema de los vertidos de petróleo es quizás uno de los más sensibles en el mundo que rodea a la protección del medio ambiente. Por ejemplo, no hay que olvidar en este sentido la alarma social que causó en España y otros países europeos el vertido derivado del buque tanque Prestige, el que se hundió frente a Finisterre el 19 de Noviembre de 2002, con unos 38.000-50.000 litros de hidrocarburos aun en sus tanques (sin contar el derrame directo que duró días).
Zona de hundimiento del buque tanque Prestige (el 19.11.02) (BBC).
Efectos de la marea negra.
Nadie puede discutir la importancia vital que tienen los combustibles en el mundo moderno, pero claro está, el trasporte de éstos, desde sus fuentes hasta la gasolinera más cercana del barrio, no está exento de riegos. Los accidentes pueden ocurrir en cualquiera de los siguientes lugares: 1) en las torres de perforación; 2) en los oleoductos (hay más kilómetros de oleoductos que de líneas férreas en el mundo); 3) en las barcazas que transportan petróleo o derivados en los ríos, y en los camiones tanque que surcan prácticamente todas las carreteras del mundo; y 4) de manera notable, en los llamados súper petroleros, que pueden cargar hasta más de 800 “millones” de litros. Aunque estos últimos suelen centrar la atención de los medios de comunicación (y como resultado, de los ciudadanos de un país) en respuesta a una tragedia, se suele olvidar, que las “pequeñas” fugas accidentales y las fugas “crónicas” de combustible causan más daño al medio ambiente (globalmente) que los grandes accidentes. Por ejemplo, la vida útil de una sección de oleoducto es de unos 15 años, sin embargo muchos de éstos sobrepasan esa edad con creces, por lo cual presentan un riesgo cierto de rotura, y por lo tanto de problemas de contaminación. Normalmente los efectos más terribles de un derrame de petróleo se encuentran en el daño directo a la fauna que habita las zonas costeras, y que incluye desde las manchas a los efectos carcinogénicos que pueden presentar algunos componentes del petróleo.
Nutrias mostrando los efectos de la contaminación en sus cuerpos.
Sin embargo, los vertidos de petróleo en zonas continentales también pueden originar daños severos, como el convertir una zona cultivable en un pantano tóxico, o más simplemente, haciendo que el agua deje de ser potable. Esto puede ocurrir tanto a la escala de cursos de superficie, o de las aguas subterráneas, lo cual es aun más grave.
Introducción de NAPLs en un acuífero.
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