Un líquido en fase no acuosa densa o DNAPL es una más densa que el agua NAPL , es decir, un líquido que es tanto más denso que el agua y es inmiscible en o no se disuelve en agua. [1]
El término DNAPL es utilizado principalmente por ingenieros ambientales e hidrogeólogos para describir contaminantes en aguas subterráneas , aguas superficiales y sedimentos. Los DNAPL tienden a hundirse por debajo del nivel freático cuando se derraman en cantidades significativas y solo se detienen cuando alcanzan un lecho de roca impermeable. Su penetración en un acuífero dificulta su localización y reparación.
Ejemplos de materiales que son DNAPL cuando se derraman incluyen:
- disolventes clorados , como tricloroetileno , tetracloroeteno , 1,1,1-tricloroetano y tetracloruro de carbono
- alquitrán de hulla
- creosota
- bifenilo policlorado (PCB)
- mercurio
- petróleo crudo extrapesado , con una gravedad API de menos de 10
Cuando se derrama en el medio ambiente, los disolventes clorados suelen estar presentes como DNAPL y el DNAPL puede proporcionar una fuente secundaria a largo plazo del disolvente clorado para las plumas de agua subterránea disueltas. Los solventes clorados son típicamente inmiscibles en agua, tienen baja solubilidad en agua por definición, pero aún tienen una solubilidad por encima de las concentraciones permitidas por las protecciones de agua potable. Por lo tanto, el DNAPL, que es un disolvente clorado, puede actuar como una vía continua para que los componentes se disuelvan en el agua subterránea. El uso común de solventes clorados en las operaciones de fabricación comenzó durante la Segunda Guerra Mundial , y la tasa de uso de la mayoría de los solventes aumentó en la década de 1970. A principios de la década de 1980, se dispuso de análisis químicos que documentaron una contaminación generalizada de las aguas subterráneas con disolventes clorados. [2] Desde entonces, se ha realizado un esfuerzo considerable para mejorar nuestra capacidad para localizar [3] [4] y remediar [5] DNAPL presentes como disolventes clorados.
Los DNAPL que no son viscosos, como los solventes clorados, tienden a hundirse en los materiales del acuífero por debajo del nivel freático y se vuelven mucho más difíciles de localizar y remediar que los líquidos en fase no acuosa que son más livianos que el agua ( LNAPL ) que tienden a flotar en el agua. mesa cuando se derrama en suelos naturales. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha prestado una atención considerable a la remediación de DNAPL, que puede ser costosa. La remoción o destrucción in situ de DNAPL elimina la exposición potencial a los compuestos en el medio ambiente y puede ser un método eficaz de remediación; sin embargo, en algunos sitios de DNAPL, la remediación de DNAPL puede no ser factible, y la contención puede ser la única acción de remediación viable. [6] [7] La USEPA tiene un programa para abordar los sitios donde la remoción de DNAPL no es factible para proyectos de remediación bajo CERCLA bajo la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos [8] Líquidos densos en fase no acuosa (DNAPL), tienen baja solubilidad y viscosidad marcadamente más baja y densidad más alta que el agua -asfalto, aceites pesados, lubricantes y también disolventes clorados- penetran en toda la profundidad del acuífero y se acumulan en su fondo. [9] "El movimiento de DNAPL sigue la pendiente de los estratos impermeables subyacentes al acuífero y puede moverse en la dirección opuesta al gradiente de agua subterránea". [10]
Se han desarrollado tecnologías de remediación de aguas subterráneas que pueden abordar el DNAPL en algunos entornos. La excavación no siempre es factible debido a las profundidades del DNAPL, la naturaleza dispersa del DNAPL residual, la movilidad causada durante la excavación y las complejidades con las estructuras cercanas. Las tecnologías que están surgiendo para el tratamiento incluyen las siguientes
- oxidación química in situ (CIUO) [11] [12]
- permanganato de potasio
- peróxido de hidrógeno (con o sin catalizador de hierro)
- burbujeo de ozono
- persulfato
- decloración reductora mejorada in situ [12] [13]
- lavado de surfactante in situ [11] [12]
- burbujeo de aire [11] [12]
- calefacción [11]
La mayoría de los DNAPL permanecen más densos que el agua después de su liberación al medio ambiente (por ejemplo, el tricloroeteno derramado no se vuelve más liviano que el agua, seguirá siendo más denso que el agua). Sin embargo, cuando el DNAPL es una mezcla más compleja, la densidad de la mezcla puede cambiar con el tiempo a medida que la mezcla interactúa con el entorno natural. Por ejemplo, una mezcla de tricloroeteno y aceite de corte puede liberarse y ser originalmente más densa que el agua, un DNAPL. Como la mezcla de tricloroeteno y aceite es lixiviada por el agua subterránea, el tricloroeteno puede filtrarse preferentemente del aceite y la mezcla puede volverse menos densa que el agua y flotar (por ejemplo, el líquido puede convertirse en un LNAPL). De manera similar, se pueden ver cambios en algunas plantas de gasificación de carbón o plantas de gas manufacturado donde las mezclas de alquitrán pueden ser más densas que el agua, flotar de manera neutra o ser menos densas que el agua y las densidades pueden cambiar con el tiempo. [7]
Ver también
- NAPL
- LNAPL (líquidos ligeros en fase no acuosa ): líquidos inmiscibles en agua que son más livianos que el agua.
enlaces externos
- Página web de USEPA sobre DNAPL: http://cluin.org/contaminantfocus/default.focus/sec/Dense_Nonaqueous_Phase_Liquids_(DNAPLs)/cat/Overview/
- Página del Consejo Regulador y Tecnológico Interestatal (ITRC) sobre DNAPL: http://www.itrcweb.org/guidancedocument.asp?TID=8
- ITRC Integrated DNAPL Site Strategy orientación técnica / reglamentaria: http://www.itrcweb.org/documents/IntegratedDNAPLStrategy_IDSSDoc/IDSS-1.pdf
Referencias
- ^ [1] , USGS
- ^ Pankow, James F., Stan Feenstra, John A. Cherry y M. Cathryn Ryan, "Disolventes clorados densos en aguas subterráneas: antecedentes e historia del problema" en disolventes clorados densos y otros DNAPL en aguas subterráneas ed. James Pankow y John Cherry, 1996.
- ^ Disolventes clorados densos y otros DNAPL en aguas subterráneas ed. James Pankow y John Cherry, 1996.
- ^ Cohen RM y JW Mercer. 1993. Evaluación del sitio DNAPL. CRC Press, Boca Raton, FL. http://www.clu-in.org/download/contaminantfocus/dnapl/600r93022.pdf
- ^ http://www.clu-in.org/contaminantfocus/default.focus/sec/Dense_Nonaqueous_Phase_Liquids_(DNAPLs)/cat/Overview
- ^ USEPA, 2003. "El desafío de la remediación de DNAPL: ¿Existe un caso para el agotamiento de la fuente?" EPA / 600 / R-03/143. http://www.clu-in.org/download/remed/600R03143.pdf
- ^ a b [ITRC, 2002. "Reducción de la fuente DNAPL: Enfrentando el desafío" http://www.itrcweb.org/Documents/DNAPLs-2.pdf ]
- ^ US EPA, 1993. "Guía para evaluar la imposibilidad técnica de la restauración de aguas subterráneas" Directiva 9234.2-25
- ^ Manuel Ramâon Llamas; Emilio Custodio, eds. (2003). Uso intensivo de aguas subterráneas: desafíos y oportunidades . Prensa CRC. pag. 478.
- ^ Vrba, Jaroslav; Adams, Brian, eds. (2008). Estrategia de monitoreo de alerta temprana de aguas subterráneas Una guía metodológica (PDF) (Informe).
- ^ a b c d ITRC, 2000. "Líquidos densos en fase no acuosa (DNAPL): revisión de tecnologías emergentes de caracterización y remediación" http://www.itrcweb.org/Documents/DNAPLs-1.pdf
- ^ a b c d Ruth M Davison, Gary P Weathhall y David N Lerner, 2002. Tratamiento de origen para líquidos densos en fase no acuosa. Informe técnico P5-051 / TR / 01. http://publications.environment-agency.gov.uk/pdf/SP5-051-TR-1-ep.pdf Archivado el 18 de febrero de 2006 en Wayback Machine
- ^ ITRC, 2007. Biorremediación in situ de zonas de origen de DNAPL de etileno clorado: estudios de caso. [2]