Interacciones, Degradación y Transporte de Contaminantes en el Suelo: Factores Clave
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Interacciones, Degradación y Transporte de Contaminantes en el Suelo
5. Interacciones Suelo-Contaminantes
+ Disolución de Contaminantes
En el enlace O-H, los dos dipolos de la molécula de agua no se anulan, obteniendo así un momento dipolar de 1,8 (1,9 muy polar y 0,2). Las sustancias iónicas y polares son solubles en disolventes polares (ejemplo: agua) pero insolubles en disolventes apolares. Las sustancias no polares son solubles en disolventes apolares e insolubles en disolventes polares.
El coeficiente de reparto octanol-agua de una sustancia es el cociente entre las concentraciones de esa sustancia en una mezcla bifásica formada por disolventes inmiscibles en equilibrio: n-octanol y agua. Este coeficiente mide la solubilidad diferencial de un soluto en estos dos disolventes. Este coeficiente simula bien el carácter hidrófobo de una sustancia o la afinidad hacia los lípidos de una sustancia disuelta en agua.
+ Volatilización de Contaminantes
La volatilidad es la tendencia de una sustancia a escapar a la fase gas. En el rango de concentraciones en que se encuentran los contaminantes en suelo y agua, se asume que gases volatilizados = gases perfectos. Se ajusta a la ley de Henry (en el equilibrio, la relación de concentraciones entre fases disuelta y vapor es constante).
+ Sorción de Contaminantes a los Componentes del Suelo
La sorción es el conjunto de reacciones por las cuales un contaminante queda adherido a los granos del suelo: adsorción (adhesión a la superficie granular) vs. absorción (incorporación a su estructura). Las reacciones por las que cationes y aniones del agua quedan adheridos al suelo se denominan cambio catiónico. La capacidad de cambio catiónico valora la capacidad del suelo de absorber cationes del medio acuoso.
El coeficiente de reparto agua-sólido es el cociente entre las concentraciones de esa sustancia en las dos fases de la mezcla formada por dos disolventes inmiscibles en equilibrio. Mide la solubilidad diferencial de una sustancia en estos dos disolventes.
6. Degradación de Contaminantes en el Suelo
La degradación puede ser abiótica (oxidación, reducción, hidrólisis) y biodegradación (aerobia y anaerobia).
6. Transporte de Contaminantes
+ Transporte Conservativo
Existen movimientos advectivos (arrastre de un contaminante disuelto en el agua), difusivos (movimiento de un soluto en agua de zonas de mayor a menor concentración) y una dispersión (mecánica o hidrodinámica), longitudinal y transversal. La manera de relacionar la velocidad de advección de un flujo y la velocidad de difusión es el número de Peclet (Pe), adimensional.
+ Transporte No Conservativo
Se lleva a cabo mediante fenómenos de sorción, el cual se suma a los de adsorción y absorción, cuyas fuerzas son un conjunto de fuerzas de Van der Waals y de intercambio iónico. La medida de la sorción se realiza mediante isotermas de sorción: lineal, de Freundlich y de Langmuir.
7. Balance
- Enriquecimiento/empobrecimiento de la concentración de metales en las aguas subterráneas.
- Enriquecimiento/empobrecimiento de compuestos en las diferentes fracciones de compuestos orgánicos.
- Aparición de productos intermedios (by-products) como consecuencia de procesos de degradación aerobia y anaerobia.