Percepción olfativa como criterio para evaluar la efectividad de la restauración de suelos contaminados con petróleo crudo.

Abstract

Para muchos países, el petróleo es el motor que mueve sus economías, aunque esta actividad los vuelve altamente vulnerables al deterioro de la calidad ambiental de sus ecosistemas silvestres y agroecosistemas. A nivel mundial, la contaminación de suelos y cuerpos de agua con hidrocarburos es cada vez más extensa, generalmente a causa de los derrames por prácticas inadecuadas o accidentes durante los procesos de exploración, extracción y transporte de hidrocarburos, generando con ello deterioros en la estructura y bioprocesos de los ecosistemas, con repercusiones directas sobre la biota (Cuevas-Díaz et al., 2012; Velasquez-Arias, 2017). Los impactos negativos de la industria petrolera no solo corresponden a cuestiones ambientales, en muchos de los casos también conlleva a generar impactos económicos en la sociedad al afectar las actividades productivas, tales como la pesca, la ganadería o el cultivo de productos agroalimentarios, que, al sufrir las consecuencias de la contaminación, desencadena una serie de afectaciones directas e indirectas de tipo social que incluye los sistemas de producción, la salud, la economía y las formas de vida de las poblaciones. Los derrames de petróleo acontecen principalmente en las zonas rurales agrícolas, donde generalmente existe rezago socioeconómico, pobreza alimentaria y marginación (Cavazos-Arroyo et al., 2014). En el caso de México, la paraestatal Petróleos Mexicanos ha reportado del año 2010 al 2019 un total de 3,489 eventos relacionados con fugas y derrames de hidrocarburos, siendo los estados de Campeche, Tabasco y Veracruz los más afectados. En esta estadística no se incluye las fugas y derrames originados por tomas clandestinas. El suelo ha sido el recurso más degradado, ya que el 99 % de los derrames ocurrieron sobre él, mientras que el 1 % restante tuvo lugar sobre el agua (PEMEX, 2018). El crudo ligero y el petróleo refinado (como diésel y gasolina) penetran fácilmente en el suelo y llegan a las capas freáticas, mientras que los sólidos y grasas permanecen en la superficie o son desplazados a tierras más bajas. La toxicidad de los hidrocarburos de petróleo en el suelo depende de varios factores tales como: los componentes del ecosistema, la concentración y las propiedades físicas y químicas del hidrocarburo del crudo, la intemperie y la biodisponibilidad; así como la composición del suelo (Hernández-Valencia et al., 2017), siendo los hidrocarburos aromáticos de bajo punto de ebullición los de mayor toxicidad para casi todos los organismos terrestres y marinos. Por otra parte, algunos de los hidrocarburos parafínicos son menos tóxicos y hasta no tóxicos para los seres vivos. El petróleo presente en el suelo es absorbido por la materia particulada y degradado biológica o físicamente, disminuyendo su toxicidad, pero aumentando su persistencia. A corto plazo, el petróleo y las fracciones del mismo que contienen componentes asfálticos no se degradan significativamente, son menos tóxicos, pero pueden permanecer en el ambiente por mucho más tiempo. Los suelos tropicales probablemente tienen las condiciones óptimas para favorecer a la degradación del crudo, pero existen otros factores ambientales que incrementan la toxicidad de los hidrocarburos, como son: el pH, la temperatura y la irradiación (Bravo, 2007). En México, los proyectos de caracterización y remediación de sitios contaminados por hidrocarburos se regulan mediante un sistema de leyes, reglamentos y normas, que en su conjunto procuran garantizar que el sitio remediado cumpla con tres objetivos fundamentales: 1) Proteger al ambiente, incluyendo los seres vivos y los procesos biológicos; 2) Proteger a la salud pública, y 3) Restaurar el sitio para que pueda ser aprovechado, en el contexto social, de acuerdo a su vocación natural o actividad prevista por un programa de desarrollo urbano, tal y como lo establece la LGEEPA en su Artículo 134 fracción V (LGEEPA, 2018). Esto comprende acciones que reduzcan la toxicidad, potencial de lixiviación y contaminación de cuerpos de agua y acuíferos, del mismo modo el restablecimiento de las propiedades físicas y químicas ligadas a la fertilidad del suelo (Adams et al., 2015; López-Aguilar et al., 2020). Respecto a los sitios contaminados por hidrocarburos, el diagnóstico se realiza de acuerdo al tipo y concentración de los hidrocarburos en el sitio, así como el uso de suelo, ya sea industrial u otro, fijando “Límites Máximos Permisibles” (LMP), mismos que deben estar sustentados técnicamente para dar certidumbre a la efectividad de los resultados y asegurar que se cumplan los objetivos de la remediación de acuerdo a la NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 (SEMARNAT, 2013), aunque en los hechos esto no ocurre. Para vigilar el cumplimiento de los Límites Máximos Permisibles (LMP) normados, se ha establecido un proceso para acreditar individuos, empresas e instituciones que legalmente son facultados para la toma y análisis de las muestras de suelo del sitio contaminado/remediado. Para asegurar la correcta aplicación de los LMP, se espera que los mecanismos sociales estén funcionando, ya que son individuos en las instituciones los que vigilan a las empresas que realizan la remediación, y estos pueden no ser éticos (Adams et al., 2008c; Cuevas Díaz et al., 2012). En ese contexto, algunos individuos, por ejemplo, los signatarios y laboratorios acreditados, pueden ser corruptibles y modificar la toma de muestras, análisis de la misma o reporte del análisis para beneficiar una de las partes interesadas a cambio de una gratificación económica extra (Cuevas-Díaz et al., 2012). Esta misma situación puede presentarse entre las autoridades ambientales encargadas de vigilar a las empresas de remediación, así como los supervisores encargados de obra por parte de la empresa petrolera. Esto pone en duda la verdadera aplicación de los LMP en los sitios contaminados/remediados, ya que no hay garantía de que los suelos tratados recuperen su fertilidad. Frecuentemente, estos suelos pueden presentar repelencia al agua, reducción en la capacidad de campo y en algunos casos problemas de compactación (suelos de arcillas rojas) (De la Cruz Morales, 2014; Domínguez-Rodríguez et al., 2020). En la práctica los prestadores de servicio (empresas de remediación) en conjunto con los supervisores de obra (de la empresa responsable por la contaminación), así como propietarios afectados comúnmente utilizan como criterio de facto el olfato (a través del olor del suelo), como instrumento para la evaluación de la efectividad de la remediación (Discovery Channel, 2007; Trujillo-Narcia et al., 2012). El olfato, al igual que el sentido del gusto, es un sentido químico, por su capacidad de detectar sustancias químicas volátiles en el ambiente al momento en que respiramos. Al compararlo con cualquier otro de nuestros sentidos, el sentido del olfato es 10,000 veces más sensible y el reconocimiento del olor es inmediato aun si se encuentran en bajas concentraciones en el aire, enviando la información directamente al cerebro (Rodriguez-Gil, 2004; Toro-Gómez, 2013). Las moléculas de olor, de manera general son compuestos orgánicos de bajo peso molecular con la característica de que pueden ser alifáticos o aromáticos, inclusive pueden estar saturados o insaturados y pueden tener diversos grupos polares funcionales. Aunque cabe destacar que, muchas moléculas con estas características son inodoras (Poivet et al., 2018). El olor del petróleo obedece a las características y composición del aceite crudo y la variación de olores en otros aceites depende de la cantidad de hidrocarburos ligeros y de las impurezas. Por esto, los olores desagradables son debido a la presencia del ácido sulfhídrico y otros compuestos de azufre en los hidrocarburos no saturados (SGM, 2017). A pesar de su importancia, el estudio del olfato siempre ha estado postergado debido a la dificultad para precisar las cualidades olfativas primarias, volviéndola subjetiva, y su medición ha requerido la aplicación de técnicas sensoriales empíricas (Iglesias-García, 2017). Siendo el olor de suelos una práctica recurrente en los trabajos de remediación, no existe en la literatura referencia ni norma alguna que haga alusión a la percepción de olor a petróleo crudo en la valoración de suelos remediados como un criterio reconocido, preciso y suficiente para aceptar o rechazar un proyecto de remediación de suelos contaminados. Además del olor muy bajo o ausente de hidrocarburos, existen otros criterios extra-oficiales que se utilizan en muchos sitios remediados: 1) Falta de Iridiscencia de hidrocarburos en charcos en el sitio y 2) Crecimiento de plantas, principalmente pasturas (López-Aguilar et al., 2020). En particular, en materia de olores, la legislación mexicana solo hace referencia a la contaminación por olores sin darle relevancia. La Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA) establece en su Artículo 5º que es competencia de la federación la regulación de la prevención de la contaminación por olores. Además, en el Artículo 7º establece que es responsabilidad de los estados la prevención y control de la contaminación atmosférica generada por la emisión de olores perjudiciales provenientes de fuentes fijas que funcionen como establecimientos industriales y fuentes móviles que no sean de competencia Federal (LGEEPA, 2018). La subjetividad de la prueba de olor, ha creado en torno a ella un vacío legal del tema, y de que las investigaciones se enfoquen generalmente a la industria de alimentos, perfumes, vinos y licores. Sin embargo, el tema de olores está despertando interés en otras áreas (Iglesias-García, 2017; Murguía, 2007), especialmente en lo que corresponde a la aceptabilidad de olores desagradables de actividades productivas que generan malestar entre residentes de comunidades en donde evalúan la intensidad y nivel de aceptación (Eltarkawe & Miller, 2018, 2019). Generalmente, las fuentes de los olores desagradables corresponden a las Plantas Tratadoras de Aguas Residuales (Sáenz et al., 2016), rellenos sanitarios (Noguera & Olivero, 2010; Sakawi et al., 2011), operaciones agrícolas y producción ganadera (Carolan, 2008; Coma et al., 2004; Zarra et al., 2009), papeleras, refinerías, fábricas de fertilizantes, centrales térmicas, etc. (Ramos-Rincón et al., 2018). Las inspecciones mediante el uso de las capacidades olfatorias de un grupo de personas, también llamado panel, y la adaptación de la norma europea UNE-EN 13725 en pruebas de olor, se presentan como herramientas válidas para cuantificar la percepción de olor de una actividad, así como el impacto producido en el entorno (Toro-Gómez, 2013). La hipótesis del presente estudio fue que la percepción de olor a hidrocarburos en suelos remediados puede ser empleada como un criterio confiable para asegurar una toxicidad en el mismo rango que el nivel umbral y para preservar la fertilidad del suelo. En este trabajo se propuso determinar mediante pruebas controladas tanto con panelistas urbanos como con panelistas rurales si el olor a hidrocarburos es un criterio adecuado para cumplir con los objetivos de la remediación en suelos contaminados con petróleo crudo de fracción mediana y pesada. Los resultados de este trabajo aportan la primera referencia de la aplicación de pruebas de percepción olfativa como criterio en los proyectos de restauración de suelos contaminados con petróleo crudo.