¿Evolución y comportamiento de las manchas de petróleo?

Evolución de las manchas de petróleo

El hidrocarburo vertido sobre la superficie de la mar se extenderá inmediatamente. A causa de sus propiedades físicas y químicas, así como las condiciones externas. Se extenderá de manera impredecible resultando un vertido no homogéneo consistente en manchas espesas y grumos entremezclados con finas capas oleosas.

La figura o forma final estará condicionada por el viento, las olas y las corrientes. Se va extendiendo en una superficie cada vez mayor hasta llegar a formar una capa muy extensa, con espesores de sólo décimas de micrómetro. De esta forma se ha comprobado que 1 m 3 de petróleo puede llegar a formar, en hora y media, una mancha de 100 m de diámetro y 0,1 mm de espesor. 

Procesos de envejecimiento

Un derrame de hidrocarburos en el mar se verá afectado por un número de procesos de envejecimiento. Al incrementarse el área del vertido aumenta también la tasa de evaporación, pero la velocidad y extensión de la evaporación varían considerablemente dependiendo de la composición del hidrocarburo. Los de poca densidad, como la gasolina o el fuel-oil ligero, se evaporan con gran rapidez (entre una y dos terceras partes en unas pocas horas), mientras que los hidrocarburos pesados se disipan más lentamente. La evaporación se ve también afectada por la velocidad del viento y la temperatura; cuanto más altas sean ambas, más rápida será la evaporación, el petróleo evaporado es descompuesto por fotooxidación en la atmósfera.

Distribución temporal de los procesos de un derrame de crudo

El proceso de dispersión vertical y redispersión es importante para la disolución del hidrocarburo en el agua del mar. Con mal tiempo, una proporción significativa del hidrocarburo se dispersa en la columna de agua, debido principalmente al efecto de las olas rompientes. Las gotitas oleosas dispersas tienden entonces a volver a la superficie o a ser redispersadas por las fuerzas de flotabilidad. Las gotas más grandes emergen enseguida, mientras que las gotas más pequeñas pueden ser transportadas por las corrientes lejos del lugar del vertido y permanecen dispersas durante semanas.

Cuando el hidrocarburo se adhiere a otros cuerpos, o forma partículas con densidad superior a la del agua, puede hundirse hasta el fondo en un proceso llamado sedimentación.

Gráfico A Fuente: Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente

Otro elemento importante del proceso de envejecimiento es la emulsificación del vertido, es decir, la incorporación de agua al hidrocarburo cambiando así las propiedades de mismo y la cantidad presente en la superficie de la mar. El contenido de agua de tales emulsiones puede alcanzar el 80%-90%. Estas emulsiones son llamadas "mousse" (crema de chocolate), emulsión gelatinosa de agua y aceite que se convierte en bolas de alquitrán densas, semisólidas, con aspecto asfáltico. Se ha calculado que en el centro del Atlántico hay unas 86.000 toneladas de este material, principalmente en el mar de los Sargazos que tiene mucha capacidad de recoger este tipo de material porque se quedan enganchadas en las algas, muy abundantes en esa zona .

Las condiciones de viento y la viscosidad del hidrocarburo son los factores más importantes para la formación de emulsiones, que pueden llevar a que el volumen de la emulsión cinco días después del derrame sea el doble del volumen derramado.

Los vertidos de hidrocarburos también son afectados por la biodegradación, proceso extremadamente lento pero que es importante a largo plazo. Sin embargo, no todos los componentes de un hidrocarburo son degradados por los microorganismos.

Gráfico B

Gráfica de la rápida evaporación de los hidrocarburos volátiles en el mar. Elaborada a partir de una muestra de un derrame de crudo en la Bahía Prudhoe analizado en laboratorio. Fuente J. Michel. Research Planning, Inc. Columbia

Los factores que intervienen en la deriva de un hidrocarburo

El modo en que un vertido deriva en la mar está determinado por varios factores medioambientales: velocidad y rumbo de la corriente (incluida la de la marea), velocidad y dirección del viento, y sistema de olas.

La corriente transporta el vertido con el agua. En ausencia de viento, el hidrocarburo se moverá, normalmente, con la misma velocidad y en la misma dirección que la corriente. En otro caso, el movimiento del hidrocarburo también es afectado por el viento, a una velocidad estimada en un pequeño tanto por ciento de la velocidad de éste.

Las olas ejercen una influencia menor sobre un vertido ya que no inducen un movimiento considerable sobre el hidrocarburo derramado, sin embargo su efecto sí es importante en relación con la dispersión y el proceso de envejecimiento.

Comportamiento en playas y costas

Cuando el hidrocarburo alcanza las playas y costas, con frecuencia es llevado hacia afloramientos y riscos por las olas.

En regiones de marea, se acumula en pozos entre las rocas y puede mancharlas a todo lo largo del rango de intermareal. Este hidrocarburo por lo general es rápidamente limpiado por la acción de las olas, pero es más persistente en aguas protegidas.

En los cantos, guijarros y cascajos, la penetración del hidrocarburo aumenta con el incremento de las rocas.

En áreas con oleaje fuerte, las piedras de la superficie se limpian rápidamente por abrasión, mientras que el hidrocarburo enterrado puede persistir por algún tiempo. Por su parte, los hidrocarburos de baja viscosidad pueden terminar siendo lavados de la playa.

El tamaño de las partículas, la profundidad del nivel freático y las características de drenaje determinarán la penetración del hidrocarburo en las arenas de las playas. Las playas de arena gruesa tienden a formar un banco de arena más empinado y se secan durante la marea baja, permitiendo que ocurra cierto grado de penetración, particularmente con hidrocarburos de baja viscosidad.

El hidrocarburo por lo general se concentra cerca de la marca de la marea alta. La arena de grano fino casi siempre se encuentra en playas de perfil más plano, permaneciendo húmeda durante todo el ciclo de marea, de manera que ocurre poca penetración. Sin embargo, alguna cantidad de hidrocarburo puede quedar enterrada cuando queda expuesta a las olas rompientes por ejemplo, durante un temporal.

En los pantanos, los grandes depósitos son característicos de los ambientes de baja energía. Existe poca penetración del hidrocarburo en el sustrato debido a que el sedimento está empapado de agua, pero el hidrocarburo puede permanecer sobre la superficie por largos periodos. Si el derrame coincide con un temporal, el hidrocarburo puede quedar incorporado al sedimento y persistir indefinidamente. Las cuevas de animales y canales de raíces de plantas también pueden facilitar la penetración del hidrocarburo.

Los diversos ecosistemas reciben petróleo e hidrocarburos, en cantidades diversas, de forma natural, desde hace millones de años. Por esto es lógico que se encuentren muchos microorganismos capaces de metabolizar el petróleo y que sea frecuente el que muchos seres vivos sean capaces de eliminar el absorbido a través de la cadena alimenticia. No parece que sea muy importante la amenaza de bioacumulación del petróleo y los productos relacionados en la cadena alimenticia, aunque en algunas ocasiones, en localidades concretas, puede resultar una amenaza para la salud humana.

Hay diferencias notables en el comportamiento de diferentes organismos ante la contaminación con petróleo. Los moluscos bivalvos (almejas, mejillones, etc.). por ejemplo, muestran muy baja capacidad de eliminación del contaminante y, aunque muchos organismos (algunos peces, por ejemplo) no sufren daños importantes con concentraciones del producto de hasta 1000 ppm, algunas larvas de peces se ven afectadas por niveles tan bajos como 1 ppm.

Las aves y los mamíferos se ven afectados por la impregnación de sus plumas y piel por el crudo, lo que supone su muerte en muchas ocasiones porque altera su capacidad de aislamiento o de impermeabilización.

Los daños no sólo dependen de la cantidad vertida, sino también del lugar, momento del año, tipo de petróleo, etc. Un simple vertido de limpieza de tanques de un barco -el Stylis- mató en Noruega a 30.000 aves marinas en 1981, porque fue arrastrado directamente a la zona donde estas aves tenían sus colonias.

La mayoría de las poblaciones de organismos marinos se recuperan de exposiciones a grandes cantidades de petróleo crudo en unos tres años, aunque si el petróleo es refinado o la contaminación se ha producido en un mar frío, los efectos pueden durar el doble o el triple.

Variación del volumen de contaminante desde el vertido inicial a su recuperación en la costa

El volumen del vertido varía inicialmente con la evaporación de las fracciones más ligeras del hidrocarburo. La mayor parte de este proceso sucede en las primeras 24 horas desde el vertido y, dependiendo del tipo de hidrocarburo, la evaporación puede suponer hasta un 40% del volumen inicial. En el caso de que el vertido sea de productos refinados tales como gasolina o queroseno, esta proporción puede ser mucho mayor, o muy baja para el caso de productos más viscosos como fue el caso del producto derramado en el accidente del buque Prestige.

En el siguiente ejemplo se presenta un vertido de 1000 toneladas de hidrocarburo (primera columna empezando por la izquierda). Se ha considerado una evaporación del 30%, es decir, una eliminación de 300 toneladas (segunda columna) de las 1000 toneladas iniciales de hidrocarburo vertido. La dispersión, tanto química como natural, sería de unas 200 toneladas (tercera columna) y la recogida del vertido, de 100 toneladas (cuarta columna). Por tanto, la mancha residual sería de 400 toneladas (quinta columna). Si debido a las condiciones oceanográficas se produce una mezcla significativa con el agua de mar, entonces tiene lugar la emulsificación de los hidrocarburos. Este proceso da lugar a una emulsión denominada “water in oil”, en la que la proporción de agua puede superar el 80%. Debido a esto, el vertido puede alcanzar las 1500 toneladas.

Variación del volumen de contaminante desde el vertido inicial hasta la recuperación en la costa

A pesar de todos los esfuerzos y actuaciones que surgen como respuesta a un vertido de hidrocarburos, es muy probable que la costa se vea afectada por una marea negra. Dependiendo del grado de dispersión del petróleo y de los residuos generados durante las labores de limpieza, la cantidad total de productos recogidos puede verse incrementada, con lo que podría llegar a alcanzar las 3000 toneladas, de las cuales 1500 toneladas se corresponderían a residuos y sedimentos, 1100 toneladas serían de agua y únicamente 400 toneladas serían de hidrocarburos, lo que supone sólo un 13% del total.

 

Sistemas y técnicas de limpieza de los vertidos de hidrocarburos

Las operaciones de limpieza o contención de crudos en la superficie del mar, así como el despliegue humano y los laboriosos y costosos trabajos necesarios para recuperar una zona de litoral que haya sido afectada, se describen y dan imagen a continuación del alcance, no sólo ecológico que puede tener, sino también económico, en lo que respecta a los costes y a la destrucción de sectores importantes para la vida del hombre, tales como pesquerías, zonas de esparcimiento, turismo, etc., en ocasiones no reversibles a su estado inicial.

Bomba de succión para extraer el crudo de la superficie

En la limpieza de hidrocarburos existirán inevitablemente efectos adversos. Mientras que la mayoría de plantas y animales marinos pueden sobrevivir al efecto de una sola contaminación, cualesquiera de los métodos de limpieza empleados destruirán la mayor parte de la vida marina. También pueden ocurrir daños físicos a las superficies tratadas.

El uso de dispersantes sobre la mar a veces ayuda a la remoción del hidrocarburo, aunque estos están restringidos a las áreas donde el movimiento de agua permite su rápida dilución evitando daños a la fauna marina susceptible. En algunos casos, y particularmente en los de hidrocarburos más viscosos, el dispersante simplemente actúa desprendiendo el hidrocarburo de la superficie y no provoca dispersión; en estos casos es inevitable un efecto secundario contaminante.

La viscosidad es un parámetro esencial a tener en cuenta tanto en el momento de elegir las formas de lucha en el mar como a la hora de realizar la limpieza del litoral. Un producto pesado como el petróleo del Prestige, es una substancia viscosa, poco volátil en la atmósfera y poco soluble en el agua, como hemos explicado en el apartado Catástrofes y Accidentes (2002 Prestige).

1. Contención y recogida :

Si las condiciones del mar y las características del accidente lo permiten, el primer y más adecuado método de contención de un vertido, es limitarlo al área del buque siniestrado mediante barreras diseñadas al efecto y se recupera con raseras o espumaderas que son sistemas que succionan y separan el petróleo del agua por:

•  Centrifugación, aprovechando que el agua es más pesada que el crudo se consigue que sea expulsada por el fondo del dispositivo que gira, mientras el petróleo es bombeado por la parte superior.

•  Bombeo por aspiración.

•  Adherencia a tambor o discos giratorios, que se introducen en la mancha para que el crudo quede adherido a ellos, luego se desprende rascando y el petróleo que va quedando junto al eje de giro es bombeado a la embarcación de recogida.

•  Fibras absorbentes, en el que se usan materiales plásticos oleofílicos (que adhieren el petróleo) que actúan como una bayeta o "mopa" que absorbe petróleo, luego se exprime en la embarcación de recogida y vuelve a ser empleada para absorber más.

•  Brazos de barrido lateral, Unos de los últimos sistemas de recogida recientemente incorporado a la mas modernas unidades de lucha contra la contaminación, consiste en un flotador que abarloado y remolcado por el costado del buque que lo despliega y aprovechándose del flujo de agua generado al avanzar sobre la mancha, obliga al hidrocarburo a concentrarse en el extremo interior del tangon desde donde, por medio de una bomba, es recuperado y enviado a los tanques de almacenaje del buque.

Brazo de barrido lateral

•  Equipos de fortuna, cuando la magnitud del vertido hace que los medios convencionales de recogida del hidrocarburo a flote no sean suficientes habrá que emplear medios de fortuna que complementen a los equipos existentes y colaboren en las tares de limpieza y descontaminación. El uso de estos equipos debe seguir unos criterios básicos teniendo en cuenta que no han sido concebidos para estas labores.
La seguridad debe ser el principio básico y rigurosamente seguido. Hay que tener también en cuenta que el personal de estas unidades no tiene entrenamiento en la labores de lucha contra la contaminación. El segundo principio es conocer el tipo de hidrocarburo, por sus características: las condiciones de ignición y por tanto de seguridad, los condicionantes para la salud de las personas envueltas en las operaciones, posibilidad de sustancias venenosas, irritantes, cancerigenas, etc. y por las características físicas del hidrocarburo, hidrocarburos ligeros serán muy difíciles de recuperar con medios de fortuna, los hidrocarburos pesados ofrecen la posibilidad de ser recogidos de múltiples formas.

Equipos de fortuna y gráfica con la cantidad de crudo recuperada por los buques anticontaminación (en amarillo ) y equipos de fortuna (en azul) en el caso Prestige.

Para el caso de un vertido de alta viscosidad como el derramado en el accidente del Prestige, o de una contaminación fragmentada en condiciones meteorológicas adversas, el uso de las herramientas utilizadas por los barcos pesqueros y los voluntarios (la denominada "segunda línea"), resultó más efectiva que los buques especializados. De las 50.000 toneladas de residuos oleosos que se recuperaron en el mar tras el hundimiento del Prestige, 19.300 toneladas fueron recogidas por buques especializados, mientras que más de 30.800 fueron recogidas por embarcaciones pesqueras que constituían la segunda línea de ataque.

 

Estas técnicas no causan daños y son muy usadas.

Barreas de contención y rasera

En el litoral, y de forma habitual, una vez que el hidrocarburo ha sido recogido, el que permanece sobre las rocas, piedras grandes y estructuras construidas por el hombre, suele dejarse que curta por la intemperie ya que se formará rápidamente una película dura, minimizando el esparcimiento de la contaminación.

Sin embargo, donde las costas rocosas forman parte de lugares de recreo, es preciso utilizar agua a alta presión. Se utiliza tanto agua fría como caliente, dependiendo del tipo de hidrocarburo; para desprender hidrocarburos viscosos son necesarias altas temperaturas, e incluso vapor. Por lo general el agua se calienta hasta 60º C. y es rociada a 10-20 litros/minuto con un aspersor manual que opera entre 80 y 140 bar. El hidrocarburo desprendido en esta forma debe ser recogido, o de lo contrario puede contaminar superficies previamente limpias o no contaminadas

En los ambientes tropicales y sub-tropicales el lavado con agua caliente tiende a ser menos efectivo que en los climas templados, ya que el hidrocarburo expuesto al sol se seca pegándose a las rocas. Las áreas pequeñas pueden limpiarse con chorros de arena a presión.

El hidrocarburo que alcanza costas o playas que contienen cantos, guijarros y cascajos, es el más difícil de limpiar porque la mayor parte del hidrocarburo habrá penetrado hacia lo más profundo del sustrato, a través de los espacios entre las piedras. Además se dificulta en sobremanera los movimientos de personal y maquinaria por las características propias del soporte de estas playas.

Limpieza por chorros de alta presión en el derrame del Exxon Valdez

Para este tipo de suelo se utiliza agua a alta presión. Los hidrocarburos de baja viscosidad se lavan de entre las piedras, en donde el uso de dispersantes puede aumentar la eficacia del lavado. Este método suele hacer más mal que bien porque entierra el hidrocarburo más profundamente en la arena y mata todo ser vivo de la playa. Se usó extensamente en el accidente del "Exxon Valdez" debido a que la opinión pública exigía la limpieza y este método deja aparentemente la playa con un aspecto casi normal. Pero luego se comprobó que las zonas que se habían dejado para que se limpiaran de forma natural, al cabo de unos meses estaban en mejores condiciones que las que se habían sometido al tratamiento, demostrando que consideraciones estéticas a corto plazo no deben imponerse a planteamientos ecológicos más importantes a largo plazo.

Esto filtrará lentamente como brillos a lo largo de un período de varias semanas o más.

La remoción de las piedras manchadas pocas veces será práctico y por lo general sólo será posible si se utilizan palas mecánicas. La remoción de piedras sólo es considerado si existe la certeza de  que no causará una erosión grave de la playa y que será posible eliminar el material.

Limpieza en el accidente del "Exxon Valdez"

Una técnica que es utilizada en localidades sujetas a temporales invernales fuertes, es el de cubrir el área manchada con piedras de una zona más alta de la playa, para proporcionar así una superficie limpia durante el verano si se trata de zona recreacional. Ocurrirá cierto curtido durante el verano debido a las temperaturas veraniegas y entonces durante el reordenamiento natural de la playa que ocurre en el invierno, el hidrocarburo se descompondrá y dispersará.

Este método sólo puede ser considerado donde la playa tenga una contaminación moderada y no es apropiado para playas compuestas por material más fino, ya que el hidrocarburo tiende a migrar de nuevo a la superficie. El perfil de la playa también puede quedar permanentemente alterado y debilitadas las defensas naturales.

Un método de limpiar la película grasa que a menudo persiste sobre las piedras después de su limpieza es el de empujar la capa superior de estas hacia el mar, donde la acción abrasiva de las olas las limpiará rápidamente. Sin embargo, esto obviamente no es apropiado si quedan expuestas las piedras de las capas inferiores. También debe considerarse que pueden transcurrir varios años antes de que el perfil de la playa de cantos quede restaurado, ya que es necesario un oleaje vigoroso para que los cantos de ese tamaño regresen hacia la parte superior de la playa.

El hidrocarburo recogido del agua es probablemente el más fácil de preparar para el procesamiento, ya que por lo general sólo será necesario separarlo del líquido acuoso. Frecuentemente esta preparación puede ser lograda por gravedad. La extracción suele realizarse succionando con bombas especialmente diseñadas para esta labor.

Es importante conocer las limitaciones de estos dispositivos, especialmente si la recuperación se realiza lejos de la costa. En la cadena de contención-recuperación la capacidad de almacenamiento de cada uno de los eslabones debería ser mayor que el anterior. Esto reduciría los tiempos de transferencia entre los dispositivos y evitaría un llenado rápido de los lugares de almacenamiento.

Cadena de Recuperación
Cadena de recuperación

 

Tratamiento de las emulsiones

La extracción del agua de las emulsiones (mousse) es a veces muy difícil. Las emulsiones inestables por lo general pueden ser separadas por calentamiento hasta unos 80º C. permitiendo que el hidrocarburo y el agua se separen por gravedad. En los climas cálidos, el calor del sol puede ser suficiente. Las emulsiones más estables pueden requerir del uso de compuestos químicos para descomponer una emulsión, o de-emulsificantes que también tienden a reducir la viscosidad de la mayoría de los hidrocarburos haciéndolos más bombeables.

No existe ningún compuesto químico adecuado para todos los tipos de emulsión y puede ser necesario realizar pruebas en el sitio para determinar cual es el agente más efectivo y la dosis óptima. El químico para descomponer emulsiones se inyecta en el lado de entrada de una bomba o a un mezclador estático en línea acoplado a una toma de succión. Los experimentos han mostrado que las emulsiones pueden ser parcialmente descompuestas, al aplicarles abundante agua en una máquina mezcladora. Si una emulsión con 70% de agua es mezclada con un 50% de volumen de arena, el contenido de agua puede ser reducido a la mitad y devuelto a la playa junto con arena limpia separada.

Las labores de limpieza en playas y con valores recreacionales

En ciertos casos, se puede recuperar hidrocarburos a partir del material de playa contaminado. Esto por lo general requiere el lavado del material de playa manchado con agua, a veces junto con un solvente adecuado tal como diesel para liberar el hidrocarburo. Se suele emplear el lavado con agua utilizando mangueras a baja presión en un foso temporal de almacenamiento, para aflojar y desprender el hidrocarburo de los desechos contaminados. La mezcla de agua/hidrocarburo resultante puede entonces ser bombeada y separada por gravedad.

Con frecuencia, las playas arenosas son consideradas como recursos recreaccionales valiosos y se les da prioridad de limpieza, aunque las labores más inmediatas se enfocan generalmente a la contención del hidrocarburo mediante barreras en el lugar del siniestro, siempre que las condiciones atmosféricas y características del accidente lo permitan, evitándose así que el crudo alcance las citadas playas, acantilados y zonas de especial interés. Por otra parte, los bancos de arena intermareales a menudo son biológicamente productivos e importantes para las pesquerías comerciales. Las consideraciones ambientales pueden entonces dictar la selección de los métodos que probablemente causen el menor daño adicional.

Generalmente, la limpieza de playas arenosas es necesario realizarla con palas mecánicas y con cuadrillas de personas, éstas últimas son la única posibilidad en playas de arena gruesa, ya que el acceso de vehículos harían que las piedras mezclaran y hundieran aún más el hidrocarburo.

La arena gruesa es liberada del hidrocarburo pasando grandes volúmenes de agua a través de secciones de la playa. Se pasa agua de mar a través de una bomba de alta capacidad y se distribuye a través de una serie de mangueras a baja presión. Al dirigir el agua hacia un área pequeña de la playa, el hidrocarburo flotará y podrá ser lavado hacia la orilla del agua para ser recogido. El método es lento y está limitado al tratamiento de pequeñas áreas.

El material que queda después de la limpieza de playas de arena seca, por lo general tiene forma de pequeños nódulos de arena contaminada de hasta 50 mm. en diámetro. Estos junto con los grumos de alquitrán empujados hasta la línea de agua superior pueden
ser recogidos utilizando máquinas para limpiar playas, que rozan la superficie de la playa y pasan la arena a través de una serie de tamices que vibran o rotan. Los grumos manchados son retenidos dentro del vehículo mientras que la arena limpia cae de nuevo a la playa. Estas máquinas fueron originalmente diseñadas para la recolección general de desperdicios en la playa.

 

Los efectos y labores de limpieza en aves petroleadas

El efecto inmediato de la exposición de petróleo en aves es la ruptura de la estructura de sus plumas. Esto reduce su habilidad de vuelo y su capacidad de impermeabilización al agua, lo que puede ocasionar hipotermia y deshidratación, limitar su habilidad para alimentarse y escapar de los predadores.

La contaminación y la ruptura del plumaje también reducen las propiedades aislantes y termorreguladores de sus plumas, aumentando la vulnerabilidad de pájaro a las temperaturas extremas. Además, el contacto directo de un pájaro con componentes del petróleo, puede producir quemaduras y absorción de elementos químicos tóxicos a través de su piel.

Los principales efectos internos como resultado de la ingestión de petróleo son, aspiración pulmonar o absorción de componentes tóxicos. Aunque visualmente son menos claros que los efectos externos, resultan igualmente peligrosos para la vida de las aves y a menudo son más difíciles de tratar.

Estas alteraciones incluyen daños al riñón, alteración de las funciones hepáticas, pulmonías por aspiración e irritación del intestino.
Los pájaros ingieren el petróleo al intentar limpiar su plumaje manchado. Como resultado se produce una irritación intestinal que aumenta la deshidratación y los desequilibrios metabólicos. También se produce anemia debido a la oxidación de la hemoglobina que produce el crudo ingerido

En la limpieza de aves lo primero que se debe hacer, es comprobar el equipamiento básico que garantice la seguridad de las personas que van a participar en la recuperación de las aves, el contacto con el crudo que impregna a las aves es nocivo para la salud.

La exposición al crudo, a menos que haya sido excesiva, no incapacita inmediatamente a los animales, por lo que la mayoría permanecen activos y vigorosos durante uno o dos días, lo que dificulta su captura.

La manipulación de las aves ha de ser la estrictamente necesaria, el stress provocado puede ser tan negativo como el crudo y provocarles la muerte. Siempre que sea posible hay que cubrir la cabeza del animal.


• Pelágicas (son las que pasan la mayor parte del tiempo en alta mar): Se han de coger por pico y alas, estas cerca de los hombros, manteniéndolas en el aire.
• Costeras (son las que pasan la mayor parte del tiempo en zonas próximas a la costa): Se han de coger por la cabeza tapando los ojos y con las patas hacia atrás envolviendo las alas también.


¿Qué hacer?

Para capturar a un ave, es fundamental, tener diseñada la estrategia de antemano. Hay que acercase con cautela, en silencio, y sin miedo. Hay que actuar con rapidez y seguridad, pero sin brusquedad, siempre teniendo en cuenta el daño que pueden hacernos.

En la captura, debe echarse mano primero al pico (por seguridad), después se le pliegan las alas contra nuestro cuerpo con cuidado y con la mano libre se agarran las patas. Si se le tapa la cabeza con una tela se tranquilizará permitiéndonos un fácil traslado.

Para el traslado al centro de recuperación de aves, debe prepararse una caja de cartón con orificios para poder respirar, colocando en el fondo papel de periódico y si es posible paja. Debe indicarse en la caja que no se puede volcar y que va un animal vivo en el interior. No se debe poner agua y si el animal presenta hipotermia hay que poner en un lateral una botella de agua caliente envuelta en un paño o calcetín.. La mayoría son aves sociables y se puede poner más de una en cada caja.

Información del animal:

La información del animal es muy importante pues puede permitir una mejor diagnosis y prevenir sobre posibles nuevas apariciones. Se debe indicar en la caja de transporte dónde, cuándo, quién lo encontró y asignar un número de teléfono de contacto si es posible. Informar si el animal fue alimentado o no y que se le dio de comer, tanto sólido como líquido. Otros datos de interés son si se encontró solo o con otros animales y en ese caso el estado de estos.

Actividades en costas pantanosas

En las costas pantanosas, es preferible dejar que el hidrocarburo se degrade naturalmente, en especial en los lugares donde haya contaminado la vegetación. A menudo se demuestra que las actividades que debían limpiar la contaminación, han resultado en un daño mayor que el ocasionado por el hidrocarburo mismo, debido al daño físico y la erosión del sustrato.

La vegetación de los pantanos normalmente sobrevive a una sola contaminación, y en varios casos se ha observado que crecen nuevas plantas a través de una cubierta de hidrocarburo. Donde la remoción del hidrocarburo sea esencial para evitar que se traslade a otro lugar se pueden utilizar chorros de agua a baja presión para escurrirlo hacia aguas abiertas donde pueda ser contenido dentro de una barrera para su posterior recolección. Esta técnica se realiza mejor si se dirigen los chorros desde el agua en embarcaciones de poco calado. Si las poblaciones de aves se ven amenazadas, suele considerarse la poda y remoción de la vegetación, pero esto debe ser sopesado contra el daño a largo plazo ocasionado por el pisoteo de la vegetación.

Consideraciones similares son aplicables a los manglares. Donde los árboles sean particularmente densos y exista un alto riesgo de que el hidrocarburo sea arrastrado más adentro hacia las arenas del manglar, puede ser necesario remover parte de la vegetación para permitir el acceso, y de manera que el hidrocarburo pueda ser lavado. Esto puede evitar la destrucción de manglares en un área más amplia pero inevitablemente acarreará un daño local, y es probable que la recuperación sea lenta.

2.  Dispersantes :

Son sustancias químicas similares a los detergentes, que rompen el petróleo en pequeñas gotitas (emulsión) con lo que se diluyen los efectos dañinos del vertido y se facilita la actuación de las bacterias que digieren los hidrocarburos. Es muy importante elegir bien la sustancia química que se usa como dispersante, porque con algunas de las que se utilizaron en los primeros accidentes, por ejemplo en el del Torrey Canyon, se descubrió que eran más tóxicas y causaban más daños que el propio petróleo. En la actualidad existen dispersantes de baja toxicidad autorizados.
Lanzamiento aéreo de dispersantes

La actuación de estas sustancias se muestra claramente en los gráficos A y B:

Gráfico A

 

Gráfico B

Dispersantes, su evolución, tipos, propiedades, aplicación, ventajas y planes de contingencia.

3. Incineración :

Quemar el petróleo derramado suele ser una forma eficaz de hacerlo desaparecer. En circunstancias óptimas se puede eliminar el 95% del vertido. El principal problema de este método es que produce grandes cantidades de humo negro que, aunque no contiene gases más tóxicos que los normales que se forman al quemar el petróleo en la industria o los automóviles, es muy espeso por su alto contenido de partículas.

4. Biodegradación :

En la naturaleza existen microorganismos (bacterias y hongos, principalmente) que se alimentan de los hidrocarburos y los transforman en otras sustancias químicas no contaminantes. Este proceso natural se puede acelerar aportando nutrientes y oxígeno que facilitan la multiplicación de las bacterias.

5. No hacer nada :

No hacer nada: En los vertidos en medio del océano, o en aquellos en que la limpieza es difícil y poco eficaz, lo mejor es dejar que la acción de las olas, la fotooxidación y otras acciones naturales, acaben solucionando el problema.

 

Técnicas de estabilización y eliminación de hidrocarburos

Una alternativa de eliminación comúnmente adoptada cuando la recuperación del hidrocarburo no es práctica, es el vaciado para relleno de tierras. Los materiales destinados para el relleno deben tener un contenido máximo de un 20% de hidrocarburo. Los sitios deben estar localizados lejos de estratos con fisuras o porosos para evitar el riesgo de la contaminación del agua subterránea, especialmente si la misma es extraída para usos domésticos o industriales. Las canteras y minas abandonadas son también frecuentemente sitios ideales.

La eliminación del hidrocarburo junto con los desechos domésticos a menudo es un método aceptable, aunque la degradación del hidrocarburo es lenta debido a la falta de oxígeno. Sin embargo, el hidrocarburo parece ser firmemente absorbido por todos los tipos de desechos domésticos con poca tendencia a filtrarse. Los desperdicios manchados deben ser depositados encima de por lo menos 4 m. de desechos domésticos, bien sea en franjas superficiales de 0,1 m. de espesor, o en hileras de 0,5 m. de profundidad para permitir el libre drenaje de agua. El material contaminado debe ser cubierto por un mínimo de 2 m. de desechos domésticos para evitar el resurgimiento del hidrocarburo hacia la superficie al ser comprimido por los vehículos en la zona. La cantidad total del hidrocarburo no debe exceder el 1,5% del volumen total del sitio.

Una sustancia inorgánica tal como la cal viva (óxido de calcio) puede ser utilizada para aglutinar arena manchada, siempre y cuando no contenga grandes trozos de desperdicios. Se forma así un producto inerte evitando que el hidrocarburo filtre. El material estabilizado puede entonces ser eliminado bajo condiciones menos estrictas que la arena contaminada no estabilizada, y también puede ser utilizado para relleno de tierras y construcción de caminos, donde no se requieran de propiedades muy altas de soporte.

Aunque parece ser que la cal viva es el mejor agente aglutinante, se pueden utilizar otros materiales tales como el cemento y ceniza de combustible pulverizada de instalaciones de carbón. También existen una serie de productos comerciales que se basan en la misma materia prima, pero que han sido tratados para mejorar su eficiencia. La experiencia práctica en derrames demuestra que estos no son tan convenientes desde el punto de vista de costo como las materias primas no tratadas. Una ventaja de la cal viva sobre otros materiales, es que el calor generado por su reacción con el agua en los desechos reduce la viscosidad del hidrocarburo, lo cual facilita su absorción, además de ser probablemente fácil de adquirir en las proximidades del de las zonas afectadas, como las fábricas de cementos.

La cantidad óptima de agente aglutinante requerida depende principalmente del contenido de agua del desecho, más que de la cantidad de hidrocarburo y es mejor determinada experimentalmente. Por regla general, para la cal viva la cantidad requerida está entre 5% y 20% por peso del total del material a ser tratado. El tratamiento puede llevarse a cabo utilizando bien sea una planta mezcladora o una técnica de colocación en capas. Mientras que la primera ofrece un mejor control de calidad y necesita menos área de tierra, requiere de la utilización de maquinaria costosa, incluyendo un mezclador cilíndrico continuo. Las cantidades menores se suelen tratar en un proceso de lote utilizando mezcladores corrientes de concreto. Con zonas de tierra disponible, la técnica de mezclado por capas es la más idónea. El desecho es esparcido hasta una profundidad de unos 0,2-0,3 m. y la cal es incorporada utilizando una mezcladora pulverizadora.

En ciertos casos, es preferible realizar un mezclado inicial en fosos situados en el lugar del derrame, para que el material esté en un estado más adecuado para su transporte. El tratamiento final puede realizarse en una instalación de recepción mayor utilizando equipo especializado. Inevitablemente, esta técnica produce una gran cantidad de polvo corrosivo y por ello, el sitio de tratamiento debe ser seleccionado de manera que el esparcimiento sea minimizado al máximo.

Si el hidrocarburo es incinerado, cuando se realiza en terreno abierto tiende a esparcirse y ser absorbido por la tierra. Además, puede quedar un residuo de alquitrán ya que pocas veces se obtiene una combustión completa. Sin embargo, la incineración directa de desperdicios manchados en tambores abiertos u otros recipientes, es una técnica útil en áreas remotas donde el humo no será una molestia .

Se han desarrollado una serie de incineradores portátiles que generan las altas temperaturas necesarias para la combustión total de los desperdicios manchados. Los hornos de tipo rotatorio y de reverbero son los más apropiados para hidrocarburos con alto contenido en sólidos. Por regla general, los incineradores utilizados para desechos domésticos no son adecuados ya que los cloruros del agua de mar pueden causar corrosión.

Un dispositivo desarrollado para localidades remotas, consiste en un horno que puede ser ensamblado en el sitio del derrame con materiales de bajo costo como tambores de acero de 45 galones. El material de playa contaminado es introducido manualmente por un extremo a una tasa de hasta siete toneladas por hora y la arena y cantos limpios son descargados por el otro extremo. La combustión es autoalimentada si el material contiene al menos 25% de hidrocarburo y no más de alrededor de un 50% de agua. A pesar de lo práctico del sistema, la vida útil de este aparato es muy corta.

El hidrocarburo y los desperdicios manchados pueden a veces ser descompuestos utilizando procesos biológicos. La biodegradación del hidrocarburo por microorganismos sólo puede ocurrir en la interfaz hidrocarburo-agua, de manera que en tierra el hidrocarburo debe ser mezclado con un sustrato húmedo. La tasa de biodegradación depende de la temperatura y la disponibilidad de oxígeno y nutrientes apropiados que contengan nitrógeno y fósforo. Algunos componentes del hidrocarburo tales como las resinas y asfaltenos, son resistentes a la degradación y aún después de períodos prolongados, hasta un 20% del material original puede permanecer intacto.

Existe una serie de productos que contienen bacterias y otros microorganismos degradadores de hidrocarburo. Algunos están destinados para la aplicación directa sobre costas, junto con nutrientes para mantener el proceso de biodegradación. Los intentos de utilizar estos productos en derrames reales no han dado resultados muy exitosos, debido principalmente a que las concentraciones de hidrocarburo son demasiado altas, la falta de una interfaz hidrocarburo-agua y la dificultad para mantener los niveles requeridos de nutrientes en una costa intermareal. Una investigación más prometedora comprende la adición de nutrientes solubles en hidrocarburo para acelerar el proceso natural de degradación. Es más probable que estos nutrientes permanezcan en la interfaz hidrocarburo-agua en vez de disolverse en el mar.

Un enfoque más efectivo es el de distribuir el hidrocarburo y los desperdicios sobre tierras destinadas para este propósito; técnica a la que se le denomina frecuentemente "compostaje". En climas templados puede tomar hasta unos tres años antes de que la mayor parte del hidrocarburo se descomponga, aunque las tasas de degradación a menudo pueden incrementarse por aeración regular de la tierra y por la adición de fertilizantes tales como urea y fosfato de amonio. Debido a la extensión de tierra requerida, este método sólo es aplicable a derrames relativamente pequeños.

El material contaminado no debe contener más de un 20% de hidrocarburo e idealmente las tierras escogidas deben ser de poco valor, y localizadas bastante lejos de manantiales de agua, así como tener una baja permeabilidad. Debe aflojarse primero la capa vegetal superior de la tierra utilizando una rastra y el área debe ser cercada para contener cualquier filtración de hidrocarburo. Los desperdicios manchados son entonces esparcidos sobre la superficie hasta una profundidad de no más de 0,2 metros, siendo la máxima tasa de aplicación de unas 400 toneladas de hidrocarburo por hectárea de tierra. Se dejará que el hidrocarburo se curta por la intemperie hasta que ya no tenga una consistencia pegajosa antes de ser bien mezclado con la tierra utilizando un arado o rotador. El mezclado debe repetirse a intervalos de 4-6 semanas durante los primeros seis meses, y menos frecuentemente de allí en adelante.

Si se emplean técnicas de compostaje, se recomienda el uso de sorbentes naturales tales como paja, turba o corteza, en vez de materiales sintéticos, ya que estos se degradan más rápidamente. Deben eliminarse los trozos grandes de desperdicios tales como troncos y rocas. Una vez que la mayor parte del hidrocarburo se ha degradado, la tierra debe ser capaz de soportar una amplia variedad de plantas, incluyendo árboles y grama.

Las técnicas de compostaje son especialmente útiles para acelerar la degradación de pequeñas cantidades de desperdicios, particularmente si se utilizan los citados sorbentes naturales. Siempre que las mezclas contengan niveles relativamente bajos de hidrocarburo, pueden amontonarse en pilas para facilitar la formación de compostaje. Debido a que los montones retienen el calor, esta técnica es especialmente adecuada en climas fríos, donde la degradación a través del compostaje es lenta.

Efectos de los hidrocarburos en la salud humana

El término hidrocarburos totales de petróleo (abreviado TPH, en inglés) se usa para describir una gran familia de varios cientos de compuestos químicos con origen en el petróleo crudo. Debido a que hay muchos productos químicos diferentes en el petróleo crudo y en otros productos derivados del petróleo, no es práctico medir cada uno en forma separada.
Sin embargo, es útil medir la cantidad total de TPH en un sitio.

Los TPH son una mezcla de productos químicos compuestos principalmente de hidrógeno y carbono, llamados hidrocarburos que suponen entre el 50% y el 98% de la composición. Los científicos han dividido a los TPH en grupos de hidrocarburos del petróleo que se comportan en forma similar en el suelo o el agua. Estos grupos se llaman fracciones de hidrocarburos de petróleo. Cada fracción contiene muchos productos químicos individuales, y concentraciones variables de metales pesados como vanadio, níquel, cobre y hierro. Otros importantes pero menores constituyentes son el sulfuro, el nitrógeno y el oxígeno.
Algunos de los hidrocarburos presentes en el crudo tienen una conocida toxicidad para el ser humano pero, de la mayoría de ellos desconocemos el grado de peligrosidad.

Entre estos compuestos destacan por sus efectos en la salud los hidrocarburos aromáticos simples y los policíclicos (PAH).
Dependiendo de la composición del crudo estos pueden encontrarse en mayor o menor cantidad. En el caso de los petróleos ligeros, la presencia de los volátiles hidrocarburos aromáticos es mayor.

Los hidrocarburos (HC) son compuestos orgánicos constituidos predominantemente por moléculas de carbón e hidrógeno. Se clasifican en 4 tipos basados en el ordenamiento de las moléculas de carbón:
1) Alifáticos (parafinas: metano, n-hexano, isobutano),
2) Aromáticos (benceno, tolueno y naftaleno),
3) Cicloparafínicos : naftenos (ciclohexano y metilcilopentano) ,
4) Alkenos que contienen una doble unión carbono-carbono, si tienen dos de estas uniones se llamarán dienos y si tienen tres de estas doble uniones se llamarán trienos.

Ingesta:

La ingestión de hidrocarburos puede afectar 3 sistemas orgánicos fundamentales: pulmón, aparato gastrointestinal y sistema nervioso.
a) Pulmón, los síntomas respiratorios son: tos, ahogo, sibilancias y ronqueras. Síntomas de distress respiratorio como tos persistente, cianosis, retracción intercostal, taquipnea. Generalmente se inician inmediatamente después de la ingesta de hidrocarburos.
b) Generalmente son irritantes de boca, faringe e intestino. Se han observado vómitos espontáneos hasta en el 40% de los pacientes. Muchos presentan nauseas, malestar intestinal, distensión abdominal, eructos y flatulencia.
c) SNC (sistema nervioso central), es inusual la aparición de síntomas como letargia, aturdimiento estupor y coma (conviene descartar en este caso la presencia de aditivos tóxicos como insecticidas o HC aromáticos, o bien la posibilidad de una ingesta intencional de gran volumen, o bien la presencia de una neumonía por aspiración grave).

Aspiración:

El pulmón es el principal órgano diana de la toxicidad por hidrocarburos. La toxicidad pulmonar aparece fundamentalmente por aspiración. La toxicidad pulmonar del hidrocarburo aspirado es el resultado de la inhibición de la actividad surfactante y de la lesión directa de los capilares y el tejido pulmonar.
El riesgo de aspiración depende de las propiedades de viscosidad, volatilidad, y tensión superficial del hidrocarburo. El mayor riesgo de aspiración corresponde a un producto de baja viscosidad, baja tensión superficial y gran volatilidad.

Contacto:

Dermatitis de contacto: produce irritación de la piel y picores, la piel en este estado facilita la absorción de los componentes del crudo.
Se ha asociado un aumento del riesgo de cáncer de piel con la presencia de hidrocarburos poliaromáticos (PAH).
Irritación de los ojos por contacto con gotas de crudo. Algunos componentes pueden ser absorbidos a través de la córnea.


Descripción toxicológica de algunos componentes de los hidrocarburos:

Benceno: Puede entrar en el cuerpo vía el tracto respiratorio, el tracto gastrointestinal o a través de la piel. En trabajadores expuestos al benceno, se ha comprobado que el 20%-40% lo absorben por la piel.
Causa irritación en la piel, ojos y parte superior del tracto respiratorio. Mayores exposiciones pueden producir depresión, dolores de cabeza, vértigo y nauseas. Es considerado cancerígeno para el ser humano y no existe ningún nivel de seguridad conocido. En trabajadores expuestos al benceno se ha comprobado un incremento en la frecuencia de leucemias, mientras que en mujeres embarazadas, el benceno se acumula en el suministro sanguíneo del feto.

Tolueno: Es rápidamente absorbido a través del tracto respiratorio y, se cree que su absorción por la piel es mínima. Sus principales efectos son sobre el sistema nervioso. Se han observado efectos a niveles de tan sólo 375mg/m3 (100 ppm). Estos pueden ir desde fatiga, dolores de cabeza, irritación de garganta y ojos, confusión mental, debilitamiento muscular o, incluso, insomnio.

Xileno: Produce irritación de garganta, nariz, ojos y tracto respiratorio a exposiciones de 110-460 ppm. Causa efectos en el sistema nervioso similares a los del tolueno. En altas dosis puede provocar pneumonitis y deterioro renal y hepático.

PAH: Los hidrocarburos aromáticos policíclicos también están presentes en el crudo. Existen cientos de PAH, si bien entre los más conocidos se encuentra el benzo-(a)-pireno (BaP). Los PAH pueden provocar cáncer de piel y pulmón y, dada su gran potencial cancerígeno, no existen limites de seguridad recomendados.

Algunos de los compuestos de los TPH pueden afectar también al sistema nervioso.

Medidas de seguridad durante las labores de recuperación

La seguridad de los grupos de trabajo que participan en las labores de recuperación tanto del vertido como de animales es primordial. El equipo ha de adaptarse a la tarea a realizar.

Básicamente han de protegerse aquellas zonas del cuerpo que entren en contacto directo o indirecto con el vertido.

Las vías respiratorias han de protegerse con una mascarilla, para evitar tanto los vapores orgánicos como la posible existencia de polvillo.

Los ojos, con gafas que eviten un contacto accidental con el hidrocarburo.

Las manos, con guantes que eviten el contacto con los residuos pero que nos permitan la movilidad y sensibilidad necesaria para el desarrollo de la tarea. La recogida de aves requerirá unos guantes muchos más finos que la extracción de manchas con palas.

Los pies, con botas impermeables.

El resto del cuerpo, con monos impermeables.

 

Efectos del vertido de crudo en la naturaleza y economía:

• Alteración física y química de los hábitats naturales (las especies más resistentes toman los espacios dejados por otras especies desaparecidas).


• Efectos físicos en la flora y fauna, que pueden llegar a ser letales.


• La fauna puede verse afectada por varios factores: la persistencia de una mancha de crudo limita el paso de la luz y por tanto reduce la actividad fotosintética de muchas plantas, si la mancha las cubre dificulta también su función reproductora y la fijación.


• Cambios de mayor o menor importancia, según el vertido, en las comunidades y organismos del área afectada.


• Cambios en los hábitos de poblaciones migratorias (aves o peces).


• Contaminación en especies de la cadena alimenticia humana, peces, moluscos… (aunque sobrevivan pueden estar contaminados y por tanto ser perjudicial su consumo).


• Pérdida de zonas pesqueras o marisqueras.


• La transparencia que queda al limpiar las áreas marinas contaminadas se debe a la inexistencia de fauna y fitoplancton.


• Pérdida de parajes con valor natural, recreativo o vacacional.


• Mala imagen para los sectores dependientes de la costa y el mar.


• Suspensión temporal de las actividades industriales o de ocio que en sus procesos requieran agua de mar limpia (piscifactorías, acuarios…).


• Problemas para la navegación, afectando a sistemas de refrigeración de los motores.

 

Perfiles nacionales de capacidad de lucha contra vertidos de petróleo

Según un amplio, detallado y actualizado estudio del ITOPF (International tanker owners pollution federation limited), hecho para cada país, podemos ver las estructuras, medios disponibles, autoridades responsables, tratados y convenios suscritos por el país, experiencias o desastres previos, etc.

http://www.itopf.com/information-services/country-profiles/

 

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