Efectos de la matriz en la determinación de hidrocarburos totales del petróleo empleando el método EPA 1664-A

Abstract

El suelo es considerado un cuerpo natural constituido de sólidos (minerales y materia orgánica), líquidos, y gases que cubre la superficie de la tierra, ocupa un espacio, y presenta horizontes que se distinguen del material inicial como resultado de las adiciones, pérdidas, transferencias, y transformaciones de energía y materia tiene la capacidad para permitir el enraizamiento de plantas en un ambiente natural (WRB, 2007). Este recurso natural se puede ver afectado por diversos contaminantes que alteran sus propiedades fisicoquímicas, llegando incluso a la degradación del mismo. México es un país con una gran diversidad de tipos de suelos, existen 26 de los 32 grupos de suelo reconocidos por el Sistema Internacional Base Referencial Mundial del Recurso Suelo (INEGI, 2012). No obstante de esta gran variedad de suelos existentes, estos son afectados por distintos tipos de contaminantes, entre el más común, se encuentran los hidrocarburos, el cual se origina al presentarse frecuentes derrames de los hidrocarburos derivados del petróleo, estos sin lugar a duda constituyen la principal fuente de energía para la humanidad, pero el uso de los mismos los convierte en un importante contaminante ambiental (Verma et al., 2006). La distribución de estos productos se realiza por una red de ductos conectando las estaciones y subestaciones de distribución y venta con las refinerías y plantas petroquímicas; además se utiliza la red de carreteras para el transporte de gasolina, diésel y algunos otros derivados del petróleo. Lo anterior se resalta como un factor de alto riesgo durante el traslado de estas sustancias, ocasionando en muchos casos el derrame de hidrocarburos, provocando la contaminación del suelo. (PROFEPA, 2010) Los hidrocarburos de petróleo se clasifican en fracción ligera, mediana y pesada, dependiendo al rango de carbonos, las impurezas de azufre y metales que presente (SEMARNAT, 2012). Estos son una de las principales fuentes de contaminación de suelos y aguas, tal como lo hace evidente estudios que muestran que el 93% de los derrames de hidrocarburos de petróleo impactan directamente al suelo. (PROFEPA, 2010) estos a su vez ocasionan perturbaciones en los ecosistemas al afectar su estructura y bioprocesos. Este tipo de contingencias ambientales originan efectos directos sobre la biota, ya que el petróleo contiene compuestos químicos tóxicos que producen daños a plantas, animales y humanos pero principalmente sobre las poblaciones de microorganismos, los cuales representan parte importante del ecosistema y son claves para los procesos biogeoquímicos (Vasudevan et al., 2001). Ante esta situación, la NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 establece los límites máximos permisibles de hidrocarburos en suelos y lineamientos para el muestreo en la caracterización y especificaciones para la remediación. Sin embargo en el proceso del mismo, el suelo remediado suele perder fertilidad, lo cual inevitablemente genera otros problemas, principalmente en el sector primario. Una de las limitantes que esta norma presenta, se encuentra en el análisis de cuantificación de Hidrocarburos Totales de Petróleo (HTP), en los cuales no es considerado el tipo de suelo y de hidrocarburos presentes. Esto se refleja en que los resultados presentan altas incertidumbres y poca efectividad en la restauración del suelo contaminado. En un estudio realizado por Zavala en 2005, en suelos impactados por derivados de petróleo, los cuales fueron tratados con técnicas de remediación, en estas se encontraron hidrocarburos residuales; después del proceso. “El efecto negativo de estos contaminantes varía dependiendo de las características del suelo, que cambian sus propiedades entre una zona y otra” (Zavala, 2005). Investigadores coinciden que los hidrocarburos residuales presentes en suelos remediados causan repelencia al agua, provocando baja capacidad de campo y disminución de productividad primaria de forrajes; el solvente especificado en los métodos de la NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 ( hexano), no solubiliza a todas las familias de hidrocarburos del petróleo, principalmente la fracción resinas y asfáltenos, por consiguiente, no son cuantificadas en la determinación de HTP (Adams et al., 2008; Pons et al., 2011). Por lo anterior es necesario establecer nuevos conocimientos que relacionen, los tipos de solventes con las características de cada suelo y poder además optimizar el tiempo de extracción; esto permitirá obtener la mayor extracción de hidrocarburos totales de petróleo, además será primordial, para tener una noción más precisa y clara, al momento de escoger la técnica de remediación más efectiva. En estos términos, se presenta el presente trabajo de investigación en el cual, se evaluó tres tipos de suelos; Fluvisol, Gleysol y Luvisol, cuyas características son distintas entre sí; con tres combinaciones de solventes; hexano (normado), diclorometano y metanol, a tres tiempos distintos; 6, 8 y 10 horas respectivamente, utilizando el método de Soxhlet, empleando como contaminante; petróleo crudo pesado. En esta prueba se determinó también las características fisicoquímicas. Además se evaluó la eficiencia de cada extracción, en relación a la mezcla de los solventes.