Logo   Logo
Temas Generales
Logo
 
Logo
Logo  
Logo  
Logo  
Logo  
Logo
Logo  
Logo  
Logo  
Logo
Temas Generales
 
Logo
Logo  
Logo
Logo  
Logo  
Logo  
Logo  
Logo  
Logo  

Logo
Logo
LA INVESTIGACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS EN EL IGME
Logo

D. Barettino
Instituto Geológico y Minero de España. Ríos Rosas, 23. 28003 MADRID

1. CONTEXTO DE LAS ACTIVIDADES DEL IGME EN EL CAMPO DE LOS SUELOS CONTAMINADOS 
 
2. EL ANÁLISIS DE RIESGOS AMBIENTALES COMO HERRAMIENTA DE GESTIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS
 
3. COLABORACIÓN CON LOS ORGANISMOS DE LA ADMINISTRACIÓN EN MATERIA DE SUELOS CONTAMINADOS
 

3.1. Colaboración con la Administración General del Estado.

  3.2. Actividades de colaboración con las Comunidades Autónomas.
  3.3. Actividades de colaboración con entidades locales.
 
4. ACTIVIDAD INTERNACIONAL EN MATERIA DE SUELOS CONTAMINADOS
 
5. LÍNEAS DE I+D EN SUELOS CONTAMINADOS
  5.1. Recogida y evaluación de datos.
  5.2. Valoración de la exposición.
  5.3. Valoración de las relaciones Dosis-Respuesta.
  5.4. Caracterización y gestión del riesgo.
  5.5. Otras líneas de I+D.
 
REFERENCIAS

 

1. CONTEXTO DE LAS ACTIVIDADES DEL IGME EN EL CAMPO DE LOS SUELOS CONTAMINADOS

El Instituto Geológico y Minero de España (IGME) ha venido desarrollando trabajos de investigación y caracterización de terrenos contaminados desde hace ya algunos años, si bien con un carácter más esporádico que sistemático. Sin embargo, en los últimos tiempos han concurrido una serie de circunstancias que han tenido como consecuencia la definición de un marco estable para el desarrollo de la actividad científica y técnica en esta materia.

El suelo, en su acepción más genérica de parte superficial de la corteza terrestre formada por partículas minerales, materia orgánica, agua, aire y seres vivos (según la definición de la ISO), ha sido un compartimento ambiental cuya calidad no ha sido reconocida hasta fechas muy recientes. Si durante las décadas de los años 1960 y 1970 se establecieron y desarrollaron políticas de calidad ambiental para aguas y atmósfera, no es hasta el final de ese periodo cuando se implantan los primeros instrumentos legales para la protección y mejora de la calidad del suelo en los países más avanzados en políticas medioambientales. Este retraso tiene probablemente mucho que ver con la dinámica intrínsecamente lenta de los contaminantes en el medio suelo, en virtud de la cual las relaciones causa-efecto no son tan evidentes como en el agua y en el aire. Así, el suelo era considerado como un medio con capacidad prácticamente ilimitada para almacenar y ser depósito último de residuos contaminantes sin originar efectos nocivos, al menos inmediatos. Sin embargo, algunos episodios con consecuencias trágicas para la población, tales como el de Love Canal en los EE.UU. (Martin, 1998), vinieron a poner en evidencia lo erróneo de tal suposición y la relativa facilidad con que la carga contaminante en un suelo puede ser transferida a otros medios, con un elevado potencial de efectos negativos sobre la salud de las personas. Hoy en día, los suelos contaminados están incluidos como asunto prioritario en las agendas ambientales de los países desarrollados.

Para tener una primera aproximación de la magnitud del problema, en el ámbito de la Unión Europea el número de suelos/terrenos potencialmente contaminados se evalúa entre 300.000 y 1.500.000 (Prokop et al., 2000). Como reflejo de las pautas de industrialización, estos terrenos se suelen disponer en los alrededores de los núcleos urbanos, y en la actualidad muy frecuentemente están siendo integrados dentro del tejido urbano.

Los terrenos identificados y clasificados como potencialmente contaminados se pueden agrupar básicamente en tres grandes categorías:

a) Instalaciones industriales no extractivas activas o fuera de uso

En este tipo de terrenos la contaminación se va a producir como consecuencia de malas prácticas de gestión de materias primas y/o residuos (p.e. acopios sobre suelos sin impermeabilizar, zonas de carga y descarta de productos líquidos, almacenamiento de combustibles sin cubetos de protección, ...). En cuanto a la naturaleza de los contaminantes que es posible encontrar, resulta extremadamente difícil generalizar por cuanto es muy amplio el espectro de sustancias, productos, subproductos y residuos que se pueden manejar en los diferentes procesos industriales.

b) Instalaciones y estructuras de minería

En instalaciones mineras se ha de distinguir dos potenciales fuentes de contaminación de diferentes características y dimensiones. Dejando de lado lo que constituye el yacimiento mineral en sí mismo, por una parte es posible distinguir aquellas partes de las instalaciones donde se produce el beneficio mineral así como talleres e instalaciones auxiliares y de otra, las balsas donde se vierten los lodos resultantes de este beneficio. En el primer caso el tipo de sustancias contaminantes va a ser de una naturaleza similar a los encontrados en cualquier otra actividad industrial, mientras que en el caso de los lodos los contaminantes de interés serán metales y otros elementos traza presentes en el residuo.

c) Vertederos de residuos no controlados

Éstos son una de las principales causas de preocupación por el enorme riesgo que lleva implícito el carecer de cualquier tipo de vigilancia. La característica común a todos ellos es su enorme heterogeneidad tanto en sus dimensiones como en la naturaleza de los contaminantes que se pueden encontrar en los mismos.

En España, hasta el año 1998, los suelos contaminados han carecido de un marco legal que regulase su investigación, caracterización y gestión de la contaminación. La promulgación en dicho año de la Ley Básica de Residuos (Ley 10/98 de 14 de abril) viene a suponer un importante hito, por cuanto destina un epígrafe íntegro, el Título V, a esta materia, estableciendo los principios básicos que deben regir la gestión de los suelos contaminados.

En ese sentido, la Ley señala en su articulo 27:

"Las Comunidades Autónomas declararán, delimitarán y harán un inventario de los suelos contaminados debido a la presencia de componentes de carácter peligroso de origen humano, evaluando los riesgos para la salud humana o el medio ambiente, de acuerdo con los criterios y estándares que, en función de la naturaleza de los suelos y de los usos, se determinen por el Gobierno previa consulta a las Comunidades Autónomas. A partir del inventario, las Comunidades Autónomas elaborarán una lista de prioridades de actuación, en atención al riesgo que suponga la contaminación del suelo para la salud humana y el medio ambiente...

La declaración de un suelo como contaminado obligará a realizar las actuaciones necesarias para proceder a su limpieza y recuperación, en la forma y plazos en que determinen las respectivas Comunidades Autónomas".

De este modo la Ley señala inequívocamente el riesgo ambiental, y su evaluación, como principio rector en las tareas de investigación y gestión de los suelos contaminados.

De lo hasta ahora expuesto se puede deducir que la magnitud del problema de los suelos contaminados, aún no estando completamente evaluada, es elevada, constituyendo un asunto ambiental de primer orden generalizado en las sociedades industriales. Además, en España, aún contando por fin con un marco legal que regula la gestión de los suelos contaminados, aún falta por establecer el desarrollo reglamentario del Título V de la Ley de Residuos.

El IGME, consciente de esta situación y en su papel de Organismo Público de Investigación, entre cuyas funciones está el asesoramiento en materia de investigación científica a los organismos de la Administración, ha apostado fuerte para potenciar la línea de trabajos de suelos contaminados, con el fin de dar un soporte científico y técnico robusto a los órganos de la Administración responsables de la regulación de la gestión de los suelos contaminados, e incrementar el conocimiento en la materia.

Así, en los nuevos estatutos de IGME, que se aprueban por el Real Decreto 1953/2000 de 1 de diciembre, tras su adscripción al nuevo Ministerio de Ciencia y Tecnología, se incluyen entre sus funciones la de "cooperar en la investigación para el uso del terreno como soporte o depósito de sustancias potencialmente contaminadas así como realizar estudios sobre la caracterización y remediación de los terrenos alterados y contaminados" (Art. 16).

Como objetivos estratégicos se han marcado los siguientes:

  • ser organismo consultivo del Ministerio de Medio Ambiente y otros órganos de las administraciones autonómicas y local en materia de suelos contaminados.
  • ser Centro Nacional de Referencia en materia de suelos contaminados.

Se considera que estas funciones deben ser compatibles con el establecimiento de aquellas líneas de investigación propias que resulten de interés en la investigación, caracterización y gestión de terrenos contaminados. La información e infraestructura de conocimiento generada y adquirida se pondrán a disposición de cuantos la demanden, constituyéndose así en un centro focal.

En definitiva, para cubrir estos objetivos se van a destinar importantes recursos humanos y económicos en el corto y medio plazo, constituyéndose así la investigación de suelos contaminados como un área de trabajo emergente en el IGME.

2. EL ANÁLISIS DE RIESGOS AMBIENTALES COMO HERRAMIENTA DE GESTIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS

La contaminación de un suelo supone en sí misma una pérdida de un recurso natural, pero además los contaminantes pueden alcanzar determinados receptores produciendo efectos negativos en los mismos. De este modo surge el concepto de riesgo: probabilidad de que un determinado fenómeno adverso ocurra. En el caso que nos ocupa, lo que se valora es la probabilidad de que la contaminación en un suelo produzca efectos en determinados receptores: salud humana y medio ambiente.

La valoración de riegos ambientales ha sido uno de los pilares sobre los que se ha hecho descansar la investigación y gestión de suelos contaminados. El modelo de valoración de riesgos fue propuesto por la Academia Nacional de Ciencias de los EE.UU. (National Academy of Sciences, 1983) y posteriormente adaptado por la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. para suelos contaminados (USEPA, 1989). Más tarde, este mismo modelo es el que se ha impuesto como estándar también en la Unión Europea.

El riesgo ambiental asociado a la contaminación de suelos se valora a partir de la concurrencia de tres factores:

  • la concentración de contaminantes en el suelo
  • la exposición a la contaminación por diferentes vías
  • la toxicidad de las sustancias.

De este modo, se plantea la siguiente expresión:

Riesgo = Concentración x Exposición x Toxicidad

En consecuencia, la valoración de riesgos implica un conjunto de tareas conducentes a dar respuesta a cada uno de los factores que intervienen en la anterior expresión. Estas tareas constituyen el núcleo central de la actividad científica y técnica del IGME en el campo de los suelos contaminados, tanto en la vertiente de proporcionar el asesoramiento experto a otros organismos de la Administración, como en la de desarrollar líneas de investigación propias.

 

3. COLABORACIÓN CON LOS ORGANISMOS DE LA ADMINISTRACIÓN EN MATERIA DE SUELOS CONTAMINADOS

En este epígrafe se van a presentar someramente las actividades que el IGME está desarrollando en su papel de organismo científico y técnico asesor de los órganos de la Administración Estatal, Autonómica y Local con competencia en la gestión de los suelos contaminados.

Antes de pasar revista a dichos trabajos, merece la pena destacar como ejemplo de la labor del IGME al servicio de las Administraciones Públicas y de la sociedad en general la intensa actuación que se llevó a cabo como consecuencia de la situación de emergencia que se creó en el mes de abril de 1998 a causa de la rotura de la balsa de lodos en el complejo minero de Aznalcóllar. Pocas horas después del accidente los equipos del IGME iniciaron los reconocimientos, estudios y cartografías encaminados a evaluar la situación de los terrenos afectados en la cuenca del río Guadiamar, así como los trabajos de seguimiento de la contaminación en suelos y aguas subterráneas. Además, el IGME aglutinó un grupo interdisciplinar que integraba equipos científicos y técnicos de los Organismos Públicos de Investigación, de la Universidad y de la Administración para abordar la evaluación de la situación, lanzar propuestas de recuperación, y analizar los escenarios futuros de evolución en los aspectos geológicos, hidrogeológicos y de suelos. Una síntesis de estos trabajos y resultados se encuentra en un número especial de la revista del IGME "Boletín Geológico Minero" (Ayora et al., 2001).


3.1. Colaboración con la Administración General del Estado.

El IGME tiene suscrito un convenio de colaboración con la Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental del Ministerio de Medio Ambiente, entre cuyos objetivos está la asistencia científica y técnica en materia de suelos contaminados. Los trabajos que se están desarrollando, entre otros, son los siguientes:

  • apoyo técnico en el desarrollo reglamentario del Título V, Suelos Contaminados, de la Ley 10/98 de Residuos
  • elaboración de un Libro Blanco de la Reutilización de Suelos Urbanos Degradados ("Brownfields" en terminología anglosajona)
  • actividades como Centro Nacional de Referencia de Suelos.

A continuación se describen estos trabajos.

a) Desarrollo reglamentario de la Ley de Residuos

Los aspectos hasta ahora abordados en relación con el desarrollo de la Ley de Residuos en materia de suelos contaminados son:

  • la elaboración de una relación de contaminantes prioritarios
  • la definición de criterios para la declaración de suelos contaminados
  • el establecimiento de niveles genéricos de referencia (NGR) para la investigación de suelos contaminados, específicos para diferentes usos del suelo, y basados en consideraciones de riesgo admisible para la salud humana.

En cuanto a los criterios para la declaración de suelos contaminados, y siguiendo la filosofía del análisis de riesgos, tal y como la propia Ley de Residuos indica en su Título V, para cada contaminante considerado se define como suelo no contaminado aquel en que para dicho contaminante el riesgo sobre la salud humana y el medio ambiente es un riesgo admisible.

El concepto de riesgo admisible es básico, tal y como se muestra en la Fig. 1, en la definición de un suelo como no contaminado o como potencialmente contaminado.

Logo
Figura 1.- El riesgo admisible en la definición de suelos contaminados

En lo referente a salud humana, se establecen los siguientes umbrales de riesgo admisible:

  • para sustancias con efectos carcinogénicos se establece que la dosis recibida procedente del terreno contaminado debe ser tal que no se traduzca en incrementos de la tasa de aparición de cánceres superiores a 1 caso en 100.000.
  • para sustancias con efectos sistémicos se establece que la dosis recibida por un individuo expuesto a la contaminación del suelo no debe exceder la dosis de referencia correspondiente. Por lo tanto, la relación dosis recibida/dosis de referencia debe ser menor que la unidad.

Para cada sustancia contaminante considerada, el riesgo admisible es función de la dosis admisible por el receptor y de la toxicidad de la sustancia.

La dosis es la concentración de la sustancia contaminante que recibe un individuo por diferentes vías de exposición. La dosis viene determinada por el grado de exposición del individuo al medio contaminado por las diferentes vías, y por la concentración del contaminante en el medio, que en este caso es el suelo.

Se entiende por dosis admisible para un contaminante la dosis de esa sustancia que produce niveles de riesgo admisible.

La toxicidad valora la relación "dosis recibida-efecto observado" de una sustancia en un individuo. Se determina a partir de la experimentación o de otros medios.

Una vez fijado el nivel de riesgo admisible y la toxicidad de una sustancia, es posible determinar la dosis que satisface la condición de riesgo (dosis admisible), y por tanto la concentración en el suelo de dicha sustancia que hace que un individuo en un escenario genérico de uso del suelo reciba dicha dosis admisible.

Surge así el término de Nivel Genérico de Referencia (NGR), definido para cada sustancia como la concentración límite en el suelo que se traduce en un riesgo admisible. Los NGR para las diferentes sustancias contaminante van a ser una herramienta fundamental en la gestión de suelos contaminados, pues van a delimitar aquellos suelos en los que razonablemente no se van a producir efectos (no contaminados), de los que pueden resultar más problemáticos (potencialmente contaminados). La utilización de los NGR se esquematiza en la Fig. 2, donde se indican los criterios para la declaración de un suelo como no contaminado, potencialmente contaminado, o contaminado, con respecto a una sustancia específica. Cuando la concentración de dicha sustancia en el suelo es inferior a su NGR, se puede afirmar que el suelo no está contaminado con respecto a dicha sustancia específica. Cuando la concentración en el suelo es superior a 100 veces el NGR de dicha sustancia se considera que el suelo está contaminado. Para valores de concentración en el suelo de un contaminante comprendidos entre los dos umbrales anteriormente mencionados se considera dicho suelo como "potencialmente contaminado", siendo necesarios en ese caso estudios específicos de valoración de riesgo para catalogarlo finalmente como "contaminado" o "no contaminado".

Logo
Figura 2.-: El uso de los Niveles Genéricos de Referencia (NGR) en la declaración de suelos contaminados.

La metodología seguida para la definición de "Niveles Genéricos de Referencia" de los diferentes contaminantes se estructura en los siguientes pasos:

  1. Se fija un nivel de riesgo admisible
  2. Se recopilan datos de toxicidad para las sustancias
  3. Se definen tres tipos genéricos de usos del suelo con un escenario de exposición asociado a cada uno de ellos:
    - suelos sin restricciones de uso
    - suelos de uso urbano
    - suelos de uso industrial.
  4. Se seleccionan ecuaciones para el cálculo de dosis para distintas vías de exposición.
  5. Se calculan concentraciones de una sustancia en suelo que suponen la dosis máxima admisible.

Hasta el momento se han definido Niveles Genéricos de Referencia para 60 sustancias contaminantes prioritarias, y para los tres tipos genéricos de usos del suelo. En el momento de redactar estas palabras, estos NGR están en revisión por el grupo de expertos de apoyo a la Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental, así como por las Comunidades Autónomas.

Además, se ha elaborado documento-guía que establece los criterios para el desarrollo de los NGR para aquellas sustancias no incluidas en la lista de contaminantes prioritarios.


b) Libro Blanco de la Reutilización de Suelos Urbanos Degradados

Este trabajo se centra en el estudio y análisis de las posibilidades y alternativas para el nuevo desarrollo de áreas industriales actualmente abandonadas y con potenciales problemas de contaminación, lo que en la denominación anglosajona se entiende como "brownfields".

Dentro de este tipo de emplazamientos requieren especial atención aquellos que se encuentran ubicados en áreas urbanas o en la proximidad de éstas. Este interés deriva de que en ellos confluyen problemas de naturaleza ambiental (contaminación del suelo y riesgo para la salud humana y los ecosistemas), problemas de tipo social asociados al cierre y decadencia de la zona y problemas de ordenación territorial (pérdida de suelo virgen, limitación al crecimiento de la ciudad y pérdida de valor del suelo). Es precisamente esta particularidad la que da lugar a que las posibilidades de reutilización de estos terrenos pasan por conocer y poder satisfacer de forma integrada esas exigencias medioambientales, sociales y urbanísticas.

A través del Libro Blanco de la Recuperación de Suelos Urbanos Degradados se pretende ahondar en la dimensión del problema en España y en la necesidad de recuperación y reutilización de este tipo de emplazamientos. Igualmente se desea aportar una serie de medidas que faciliten y favorezcan este tipo de actuaciones. Para ello se desarrollarán los siguientes aspectos:

  • definición del contexto en el que se enmarcan este tipo de terrenos
  • problemática asociada
  • necesidades administrativas, sociales, económicas, urbanas y de información en el ámbito nacional y autonómico
  • medidas para promover la reutilización de estas áreas.

c) Actividades como Centro Nacional de Referencia de Suelos (CNR Suelos)

La Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA), con el fin de poder cumplir con su mandato, consistente en proporcionar a la Comisión de la Unión Europea y a los Estados miembros información objetiva, fiable y comparable, creó la red EIONET (Red Europea de Información y Observación del Medio Ambiente), iniciándose su funcionamiento en 1994. Su objetivo principal es crear un sistema permanente de información y observación del medio ambiente, estableciéndose como una red de Organismos en el ámbito europeo que colaboran en el suministro de la información. En la Fig. 3 se muestra la estructura de la red EIONET.

Logo
Figura 3.- Estructura de la red EIONET

Los Centros Temáticos Europeos (CTE) desarrollan proyectos y tareas específicas definidas por la AEMA en su Programa de Trabajo Multianual, proporcionándole apoyo técnico y científico en las diversas áreas temáticas. Hasta el año 2000 existía un Centro Temático Europeo de Suelos que, tras la reestructuración de CTE emprendida por la AEMA en el dicho año, se fusionó con el antiguo CTE de Cobertura del Territorio ("Land Cover") para constituir el actual CTE de Medio Ambiente Terrestre ("ETC Terrestrial Environment").

Los Puntos Focales Nacionales (PFN) son responsables de las redes nacionales y de la conexión a EIONET. En España el Organismo que ejerce las funciones de PFN es la Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental del Ministerio de Medio Ambiente, a través de la Subdirección General de Calidad Ambiental.

Los Principales Elementos Componentes de las redes nacionales de información (PEC) son Instituciones y Organismos que recogen y proveen regularmente datos en el ámbito nacional. Dentro de esta categoría se incluyen los Centros Nacionales de Referencia (CNR), los Puntos Focales Autonómicos (PFA) en el caso de España, y otros PEC.

Los CNR son Instituciones u Organismos que son designados por los Estados miembros para desarrollar labores de coordinación técnica y para cooperar con la AEMA en temas específicos. Además, los CNR sirven de apoyo a los CTE proporcionando datos e información necesaria para que éstos puedan desarrollar su cometido.

Los PFA organizan los flujos de información en su ámbito territorial, y son responsables de la coordinación de las redes de cada Comunidad Autónoma y de su conexión con la red EIONET española.

Además de los PFA y los CNR, en la red se integran otros Organismos e Instituciones, con el fin de ampliar los flujos de información medioambiental que necesitan el PFN y los CNR. Estos otros constituyentes de los PEC pueden ser centros universitarios, centros de investigación, laboratorios, empresas, etc.

En 1996 el IGME fue designado CNR de Suelos por el Ministerio de Medio Ambiente. Entre sus cometidos destacan:

  • ser centro focal de captación y difusión de la información existente en el ámbito nacional sobre suelos en sus distintos aspectos medioambientales.
  • asegurar el flujo regular de datos y metadatos sobre suelos hacia el Centro Temático Europeo y la AEMA.
  • crear una base de datos nacional sobre distintos aspectos relacionados con la calidad ambiental de los suelos.
  • Formulación y elaboración de indicadores ambientales para suelos.
  • Revisar los informes de la AEMA y de los CTE antes de su publicación.
  • Elaborar informes técnicos y dictámenes a petición del Ministerio de Medio Ambiente.
  • Establecer relaciones científico-técnicas con los diferentes CTE.

El CNR Suelos ha elaborado una propuesta española de indicadores de suelos, que ha sido elevada al CTE, y actualmente está elaborando un documento en el que se analiza la evolución de los distintos indicadores. Este documento intenta contemplar la problemática de los suelos en España de una manera global, considerando indicadores de presión, estado y respuesta.


3.2. Actividades de colaboración con las Comunidades Autónomas.

Como ejemplo de las actividades del IGME en colaboración con las Comunidades Autónomas en materia de suelos contaminados se presenta en este texto una síntesis de los trabajos del proyecto "Determinación de niveles de referencia de metales pesados en suelos de la Comunidad Autónoma de Madrid", desarrollado en el marco de un convenio de colaboración suscrito entre el IGME y la Consejería de Medio Ambiente de dicha Comunidad Autónoma para la realización de trabajos en el campo de los suelos contaminados. Este convenio viene a dar contenido técnico al Plan Regional de Actuación en materia de Suelos Contaminados de la Comunidad Autónoma.

En el Título V de la Ley 10/98 de Residuos relativo a suelos contaminados se establece la necesidad de contar con criterios y estándares que permitan valorar el estado de contaminación del suelo. De los trabajos hasta ahora realizados por el grupo de expertos encargado de la elaboración del desarrollo reglamentario de la misma, parece claro que, dado el carácter natural y ubicuo de los metales pesados, resulta conveniente que los niveles de referencia se establezcan en el nivel regional más que nacional. En este sentido, este proyecto viene a proporcionar a la Comunidad de Madrid instrumentos técnicos (criterios de calidad) para la valoración de informes de estado.

La metodología seguida comprende:

  • la definición de un conjunto limitado de unidades significativas de suelos en la Comunidad de Madrid.
  • el establecimiento de una red de muestreo en cada una de estas unidades con una densidad proporcional a su extensión.
  • el establecimiento de un programa de réplicas de campo y laboratorio que permitan establecer un procedimiento de control de calidad de los datos.
  • el tratamiento de los datos y la definición de valores de fondo y referencia a partir de estadísticos puntuales.

Una vez finalizada la etapa de diseño y toma de muestras, se procedió a la realización de determinaciones analíticas mediante espectrometría de emisión de plasma ICP y AA. Una vez recopilada la información analítica sobre las concentraciones de metales en las diferentes unidades litológicas, se procedió a una depuración y validación de la base de datos mediante la aplicación de distintos criterios de naturaleza estadística. A continuación se planteó una discusión sobre la definición de niveles de fondo y referencia y se procedió a definir los mismos para las diferentes unidades litológicas identificadas. Finalmente se estableció un algoritmo de redondeo.

Con esta información se ha procedido a definir un valor de referencia para el conjunto de la Comunidad de Madrid y se ha elaborado una guía de aplicación.


3.3. Actividades de colaboración con entidades locales.

Como ejemplo de este tipo de colaboración, el IGME tiene suscrito un convenio de colaboración con el Ayuntamiento de Oviedo, cuyo fin es la caracterización y recuperación ambiental de terrenos de su propiedad sobre los que históricamente se han desarrollado actividades industriales. Dicha caracterización tiene como finalidad determinar el grado de adecuación de los terrenos a otros usos distintos y, en su caso, definir los trabajos de recuperación ambiental necesarios para alcanzar unos niveles de calidad ambiental idóneos para el nuevo uso.

En el marco de este convenio de colaboración, el IGME ha desarrollado el proyecto "Caracterización y propuesta de recuperación ambiental de los terrenos de la campa central de la antigua fábrica de explosivos de La Manjoya (Oviedo)".

Los terrenos ocupados durante décadas por las instalaciones de una fábrica de explosivos en el paraje de La Manjoya presentan una gran extensión, parte de la cual corresponde al fondo de un pequeño valle sobre el que se depositaron hace décadas las escorias y cenizas procedentes de la tostación de la pirita para la obtención de ácido sulfúrico. Estos residuos ocupan en la actualidad una superficie aproximada de 70.000 m2, con un espesor medio entre 1,5 y 2 m.

En una primera fase del estudio se ha realizado una analítica exhaustiva de los residuos y de los suelos cubiertos por los mismos (1ª campaña de muestreo: 27 calicatas y 8 sondeos). Se ha analizado la muestra sólida de ambos tipos de materiales, así como los lixiviados obtenidos según la norma DIN indicada en la Orden de la Generalidad de Cataluña, de 15 de febrero de 1996, sobre valorización de escorias (DOGC, nº2181).

Juzgando los resultados obtenidos en base a lo dispuesto en la mencionada Orden, se han podido delimitar ciertas áreas donde los residuos no cumplen las condiciones necesarias para que puedan ser valorizables. La limitación principal es el contenido en plomo y arsénico de la muestra sólida, y aún en mayor medida la concentración de plomo en el lixiviado.

Ante las concentraciones tan elevadas que presentan las cenizas en algunos elementos tóxicos se ha procedido a la caracterización de estos residuos según la Orden Ministerial de 13 de octubre de 1989, en la que se determinan los métodos de caracterización de residuos tóxicos y peligrosos (RPTs), realizándose los ensayos siguientes: de bioluminescencia, de punto de inflamación, de reactividad, de toxicidad aguda por vía oral en rata, de toxicidad aguda por vía dérmica en rata, de irritación, de corrosión sobre piel en conejo y de reversión mutagénica.

En estos ensayos se ha constatado que en algunas ocasiones los residuos muestran ciertos niveles de mutagenotoxicidad, que estudios posteriores han relacionado con la presencia en los mismos de compuestos nitrogenados derivados del tolueno (principalmente DNT y TNT). Ante la gran superficie y el consiguiente volumen de cenizas, las complicaciones que se derivan de clasificar a todo el residuo como RTP son importantes, por lo que se ha realizado una campaña de muestreo específica (2ª campaña: 175 calicatas) para poder conocer con precisión la presencia y distribución de estos compuestos en las cenizas.

A partir de la realización de una valoración de riesgos para la salud humana se determinó la concentración residual de DNT y TNT a alcanzar en los trabajos de recuperación, es decir, la concentración objetivo de la recuperación de los suelos contaminados. En la Fig. 4 se muestra la distribución de la concentración de DNT en las cenizas de la campa central, siendo el valor del nivel de referencia calculado de 100 mg/Kg.

A partir de la información obtenida se ha elaborado una propuesta de recuperación ambiental que pasa por la excavación y envío a depósito de seguridad de las cenizas sobrecontaminadas por compuestos orgánicos nitrogenados y la construcción de una estructura de confinamiento "ad hoc" para el resto de las cenizas que serían aquí depositadas previa excavación. Dicha propuesta de recuperación fue remitida a la Comisión de Medio Ambiente del Parlamento del Principado de Asturias dónde fue aprobada. Concluido este trámite también se aprobó la solución genérica por parte de la Consejería de Medio Ambiente del Principado de Asturias.

Para la localización exacta del depósito de confinamiento, con carácter previo a su diseño de detalle, se ha realizado una Evaluación Preliminar de Impacto Ambiental (EPIA) como es preceptivo en esta Comunidad.

Una vez finalizado y aprobado en sus detalles el proyecto de recuperación, el Ayuntamiento de Oviedo plantea la posibilidad de acotar con mayor precisión el volumen de cenizas contaminadas por TNT a enviar al vertedero central de Asturias. Con tal fin se realiza un tercer muestreo centrado en aquellas áreas que han demostrado estar contaminadas. Este consta de unas 250 muestras. Tras la evaluación de los resultados se hace una estimación más ajustada del volumen de cenizas a enviar a vertedero que pasa de 18.000 m3 a 6.000 m3.

 

4. ACTIVIDAD INTERNACIONAL EN MATERIA DE SUELOS CONTAMINADOS

Además de la anteriormente descrita participación en la red EIONET de la Agencia Europea de Medio Ambiente, el IGME está presente y participa activamente en foros, grupos de trabajo y programas de colaboración científica y técnica de ámbito internacional en materia de suelos contaminados. Estas actividades internacionales son las siguientes:

  • El IGME tiene suscrito un convenio de colaboración con la Agencia de Protección Medioambiental de los EE.UU. (US.EPA) en materia de valoración de riesgos en suelos contaminados.
  • El IGME participa en el Comité Ejecutivo del sector "Suelos y usos del suelo" de la Asociación de Servicios Geológicos de la Unión Europea (EuroGeoSurveys).
  • El IGME participa en las acciones concertadas CARACAS y CLARINET de la Comisión Europea en materia de contaminación de terrenos.
  • Participación en las reuniones del "European Soil Forum".
  • Participación de un experto nacional del IGME destacado en la Dirección General de Medio Ambiente de la Comisión Europea en la elaboración de una estrategia temática para los suelos, que se plasmará en una Comunicación de la Comisión Europea sobre protección de suelos en la Unión Europea, que verá la luz durante el periodo de presidencia española de la UE en el 1er semestre de 2002.
5. LÍNEAS DE I+D EN SUELOS CONTAMINADOS

En paralelo con las actividades anteriormente descritas, el IGME posee líneas de investigación y desarrollo propias en suelos contaminados en el marco de sus programas de actividad. Algunas de estas líneas se han venido desarrollando en los últimos años, y pueden ser consideradas como líneas consolidadas. Otras, de reciente adopción por el IGME, están todavía dando sus primeros pasos, y se espera que se consoliden pronto, para lo que se están destinando los medios humanos y económicos necesarios. En muchas de ellas se trabaja en colaboración con otros grupos de investigación de universidades y organismos públicos de investigación.

Si volvemos a la expresión general del riesgo ambiental asociado a la contaminación de suelos, que es función de la concentración de contaminantes en el suelo, la exposición a la contaminación por las diferentes vías y la toxicidad de las sustancias contaminantes, se tiene:

Riesgo = Concentración x Exposición x Toxicidad

Las líneas de I+D del IGME en materia de suelos contaminados tienden a incidir en cada uno de los factores de esta expresión, y se articulan siguiendo el esquema clásico de la valoración de riesgos, que comprende cuatro etapas:

  1. Recogida y evaluación de datos
  2. Valoración de la exposición
  3. Evaluación de las relaciones dosis-respuesta
  4. Caracterización y gestión del riesgo.

A continuación se plantean las líneas de acuerdo con este esquema.

5.1. Recogida y evaluación de datos.

El objetivo de esta etapa es identificar contaminantes así como concentraciones significativas de éstos. Se incluyen tareas de recogida de información en campo y de valoración de datos de naturaleza analítica. Las líneas de investigación son:

Diseño de muestreos
El muestreo es uno de los elementos críticos en la recogida de información de terrenos contaminados. En los mismos, además de los de naturaleza puramente aleatoria, de aplicación en aquellos casos en que la información sobre el fenómeno en estudio es nula, es posible plantear muestreos multietapa. Un tratamiento estadístico de la variabilidad determinada en etapas iniciales va a permitir plantear un diseño óptimo de muestreos.

Métodos de análisis de campo
Alternativamente al uso de cromatógrafos portátiles, excesivamente costosos y con una logística complicada, se propone ensayar y validar métodos emanométricos, de detectores FID y células semiconductoras para la determinación de concentraciones de vapores orgánicos en el suelo.

Determinación de concentraciones representativas
En aquellos casos en que se dispone de más de un valor de concentración de una sustancia en una determinada matriz ambiental (p. e. suelo), tiene gran trascendencia elegir un valor significativo; a este respecto señalar las grandes diferencias que se pueden dar entre algunas de las posibles opciones habitualmente empleadas (valor medio o mediano, percentil 95, límite superior del intervalo de confianza para la media con un nivel de significación dado). Atendiendo a este hecho, se propone la aplicación de técnicas estadísticas para la selección de concentraciones representativas.

5.2. Valoración de la exposición.

La valoración de la exposición incluye un conjunto de tareas encaminadas a la determinación de las dosis recibidas por los individuos expuestos. Por lo tanto abarcan trabajos de evaluación del comportamiento ambiental de las sustancias, selección de vías de exposición significativas y cuantificación de la dosis. Las líneas de investigación son:

Aplicación de los modelos de reparto de contaminante en los suelos
Como quiera que el suelo puede ser considerado como un microcosmos en el que coexisten una fase acuosa, una gaseosa y una sólida, los contaminantes, de acuerdo a sus propiedades fisico-químicas, van a repartirse entre estas fases. Los modelos de reparto o fugacidad, inicialmente aplicados para evaluar el comportamiento de las sustancias a escala global, tienen un gran potencial de aplicación en este contexto por cuanto permiten evaluar el potencial de exposición por una u otra vía.

Desarrollo de escenarios de exposición
La dosis total estimada para cada sustancia va a ser la suma de las dosis recibidas por cada una de las vías de exposición. De este modo en un escenario genérico las vías vienen predeterminadas. Sin embargo, en situaciones específicas es posible añadir o eliminar vías de exposición con un impacto significativo en la dosis total. Es por ello por lo que es trascendente establecer criterios para añadir o eliminar vías. Se propone el desarrollo de éstos a partir de la determinación de las pautas de reparto de contaminantes juntamente con la caracterización física y geológica de los terrenos.

5.3. Valoración de las relaciones Dosis-Respuesta.

Los trabajos de esta etapa son de naturaleza esencialmente toxicóloga y, en consecuencia, un tanto alejados del tipo de trabajo de investigación desarrollado en un organismo de carácter geológico y minero como el IGME. Sin embargo, en colaboración con otros organismos de investigación de toxicología ambiental, se puede desarrollar la siguiente línea:

  • Aplicación de los métodos de fraccionamiento a mezclas complejas de contaminantes en suelos

Éstos métodos combinan técnicas de tipo cromatográfico y ensayos de toxicidad. La idea subyacente es identificar, en el caso de mezclas complejas, aquella sustancia o sustancias que son responsables de los efectos tóxicos de una mezcla; para ello se verifican microensayos de toxicidad sobre las fracciones previamente separadas por cromatografía. Éstos métodos han sido empleados con éxito para el caso de vertidos acuáticos y en este caso se trataría de adaptar la técnica a la contaminación de suelos.

5.4. Caracterización y gestión del riesgo.

En esta última etapa las estimaciones de dosis son contrastadas con las dosis de referencia recopiladas en el punto anterior. De este modo se obtiene un valor numérico de riesgo. En el caso de que existiese más de una sustancia contaminante, los riesgos asociados a cada una de ellas se sumarán teniendo en consideración ciertas reglas. Por otra parte cara a la gestión del riesgo, de tanta o mayor relevancia que el propio valor del riesgo es su análisis tanto en términos de las vías de exposición que mayor influencia tienen en el mismo, como de las sustancias que lo producen, en caso de mezclas. De acuerdo con este planteamiento las líneas son las siguientes:

  • Establecimiento de criterios para la gestión de riesgos en suelos contaminados

La aplicación inmediata de la valoración de riesgos es contar con elementos de juicio suficientes para proceder a determinar si es menester o no algún tipo de actividad de recuperación y, en su caso, establecer criterios racionales para la discusión de alternativas de recuperación. En este sentido, se propone un esquema de discusión que atienda los siguientes extremos: en primer término es posible plantear la recuperación actuando sobre la fuente del riesgo, los contaminantes, bien mediante su eliminación (p.e. excavación y transporte a vertedero, extracción...) o eliminando su carácter tóxico (p.e. tratamientos biológicos). Igualmente es posible actuar sobre los mecanismos de migración imponiendo barreras físicas o químicas para que este fenómeno no se verifique (p.e. confinamiento mediante pantallas, pavimentación para eliminar el flujo de gas, etc.). Por último, es posible centrar las actuaciones impidiendo que los receptores entren en contacto con la contaminación (p.e. imposición de restricciones de uso para el terreno).

5.5. Otras líneas de I+D

Además de las líneas de investigación anteriormente mencionadas, ligadas a la valoración de riesgos ambientales en suelos contaminados, existen otras que tienen interés para su desarrollo en el IGME.

  • Técnicas de recuperación de suelos, con incidencia en la evaluación de la eficacia y el desarrollo de tecnologías de recuperación in situ y de bajo coste unitario de tratamiento.
  • Establecimiento de fondos geoquímicos de metales pesados y otros elementos traza en suelos. La alta cualificación y dilatada experiencia de los equipos del IGME en los trabajos de geoquímica aplicada a la exploración minera permiten volcar dicha experiencia hacia los problemas ambientales, y en particular, hacia la investigación y desarrollo de metodologías para el establecimiento de los fondos geoquímicos de metales y otros elementos traza en los suelos de un determinado ámbito geográfico.
REFERENCIAS
  • Ayora, C., Barettino, D., Carrera, J., Manzano, M., Mediavilla, C. (eds), 2001. Las aguas y los suelos tras el accidente de Aznalcóllar. Boletín Geológico y Minero, 112, 294 p.

  • Martín, J.F., 1998. La Contaminación de suelos en los EE.UU. El Programa Superfund. Terceras Jornadas sobre Suelos Contaminados. Ministerio de Medio Ambiente. Serie Monografías, pp. 31-40.

  • National Academy of Sciences, 1983. Risk Assessment in the Federal Government: Managing the process. National Academy Press. Washington, D.C.

  • Prokop, G. et al., 2000. Management of contaminated sites in Western Europe. European Environment Agency. Topic Report 123/1999.

  • U.S. Environmental Protection Agency, 1989. Risk Assessment Guidance for Superfund. Volume I: Human Health Evaluation Manual. Interim Final. Office of Emergency and Remedial Response. EPA/540/1-89/002.