Annex 5

Annex V

Criteris específics aplicables a les aigües subterrànies contaminades per hidrocarburs d’origen petrolífer Aquest annex estableix les pautes per al desenvolupament de les investigacions i les alternatives de sanejament que s’han d’aplicar en casos de contaminació d’aigües per hidrocarburs d’origen petrolífer, sense perjudici del procediment i dels criteris aplicables amb caràcter genèric. Així, l’apartat 1 serveix com a base per completar i ajustar la Caracterització hídrica de la zona afectada de l’estudi de diagnòstic de la situació inicial, previst pel Reglament de sòls contaminats, i l’apartat 2 ofereix una sèrie de tècniques que es poden fer servir a l’hora de definir les actuacions de descontaminació de les aigües subterrànies, d’acord amb l’annex III d’aquesta ordre.

1. Caracterització de la contaminació De la refinació del petroli s’obtenen diverses fraccions que poden ser contaminants en el medi ambient.

La fracció més comuna és la gasolina (mescla d’hidrocarburs lleugers amb diversos additius com el Metil Ter-Butil Ether o MTBE i el Etil Ter-Butil Ether o ETBE), però hi ha altres derivats del petroli com el gasoil, el fuel i els olis lubricants, entre d’altres, que també poden afectar negativament les aigües.

A la taula següent es presenta una descripció de cada fracció i el programa analític mínim que s’ha d’adoptar per cadascuna de les fraccions associades a la contaminació per hidrocarburs d’origen petrolífer.

Fracció Composició aproximada Compostos majoritaris Programes analítics necessaris a les aigües Gasolina (GRO) C4-C12 Conté principalment n-butà, isopentà, pentà, mono i dimetilpentans, BTEX, hexà, mono i dimetil hexà, trimetilbenzè, metiletilbenzè i, en menys quantitat, naftalens.

També presenta additius (MTBE i ETBE).

HTP volàtils HTP totals (separació alifàtics i aromàtics) BTEX ( benzè, toluè, etilbenzè i xilens ) MTBE ( Metil Ter-Butil Ether ) ETBE ( Etil Ter-Butil Ether ) 1,2-DCA (1,2 –dicloretà) Gas-oil; diesel (DRO) C8-C21 Compost principalment per parafines (n-alcans i isoprenoides), naftalens i hidrocarburs aromàtics.

HTP Totals (separació alifàtics i aromàtics) HAP* Fuels C8-C21 C12-C34 Comprenen hidrocarburs no volàtils, en general contenen hidrocarburs saturats i aromàtics (HAPs*) i alquens.

HTP totals (separació alifàtics i aromàtics) HAP* Olis lubricants C18-C34 Contenen alcans, aromàtics i compostos no hidrocarburats.

HTP totals (separació alifàtics i aromàtics) * HAP : dins aquest grup es consideren els compostos següents: naftalè, fenantrè, antracè, fluorantè, benzo(a)antracè, crisè, benzo(a)pirè, benzo(k)fluotanté, benzo(ghi)perilè i indè(1,2,3-cd)pirè.

La caracterització de la contaminació en l’aigua comporta una sèrie d’actuacions que han de permetre obtenir la informació necessària per poder avaluar el risc de l’afecció i definir les possibles alternatives de sanejament.

Aquestes actuacions concretes que han de complementar les actuacions establertes amb caràcter genèric es poden resumir en els punts següents:

• Descripció de la geologia, la hidrologia superficial i les característiques hidrogeològiques del medi. Cal conèixer els aqüífers existents, el nivell freàtic, l’ús de les aigües, l’existència de pous d’aigua, els rius, les zones humides, la direcció del flux subterrani; i estimar els paràmetres hidràulics de l’aqüífer; identificar el tipus de sòl i de les vies de migració, entre d’altres.
• Definició de la distribució del contaminant tant vertical com horitzontal (plomall d’afecció). Les característiques del plomall de contaminació depenen del tipus i la quantitat del contaminant i de la hidrogeologia i la química del medi. Cal tenir present que els processos de dissolució, volatilització, sorció, dispersió i degradació del contaminant condicionen el comportament del plomall aigües avall del focus.
• Identificació dels receptors de la contaminació. Per avaluar la incidència potencial de la contaminació, cal identificar els receptors de la contaminació, actual i potencials, situats a l’entorn del plomall.

2. Restauració de l’entorn afectat En el cas que de l’aplicació d’aquesta ordre ministerial es derivin actuacions de restauració de l’entorn afectat, s’han de dur a terme de forma que s’assoleixin els objectius de descontaminació corresponents.

Les actuacions de restauració sobre les aigües contaminades per hidrocarburs comporten activitats de sanejament per reduir o contenir la contaminació de la fase dissolta, i en alguns casos sobre la fase lliure. 2.1. Actuacions sobre la fase dissolta Es consideren actuacions de restauració d’un plomall d’aigües subterrànies contaminades les actuacions de reducció de l’entrada de contaminants al medi, l’eliminació del focus de contaminació, les actuacions de contenció de la contaminació per evitar la migració i l’afecció aigües avall, l’ús de tecnologies de remediació de les aigües subterrànies i l’avaluació i l’aplicació de la remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada com a alternativa de gestió per assolir els objectius a llarg termini.

La millor estratègia o tecnologia de restauració de les aigües subterrànies és la que prioritza la recuperació del recurs amb el menor impacte ambiental total i sempre d’acord amb la vulnerabilitat del receptor.

Les tècniques de contenció o de confinament aïllen o redueixen la mobilitat del contaminant per evitar-ne la migració.

Aquestes tècniques s’apliquen a l’afecció romanent al subsòl per evitar una aportació constant de contaminants a les aigües subterrànies.

Les tècniques m és usades són les que es defineixen a la taula següent: Mètodes de contenció o de confinament Tècniques de contenció Barreres verticals Barreres horitzontals Barreres de sòl sec Segellament profund Barreres hidràuliques Tècniques de confinament Estabilització fisicoquímica Injecció de solidificants Vitrificació En relació amb les tècniques de restauració, la taula següent defineix diverses alternatives per restaurar el medi per a contaminants d’origen petrolífer.

La taula divideix les alternatives de restauració en tècniques ex situ i en tècniques in situ , de manera que les tècniques ex situ són les que comporten l’extracció d’aigua per bombament i el seu tractament en superfície mitjançant medis situats dins o fora de la font contaminant; i les tècniques in situ són les que fan el tractament de les aigües contaminades sense haver d’extraure les aigües del seu medi.

Contaminant Alternatives de restauració ex situ Alternatives de restauració in situ BTEX ( Benzè, toluè, etilbenzè i xilens ) Air stripping Adsorció en carboni actiu Bombeig i tractament Air stripping Bioremediació Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada Oxidació química HTP ( Hidrocarburs Totals del Petroli ) Separació de fases Adsorció en carboni actiu Bombeig i tractament Confinament/barreres reactives Bioremediació Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada Oxidació química Addició de surfactants Tractament tèrmic Fitocorrecció HAP ( Hidrocarburs Aromàtics Policíclics: naftalè, fenantrè, antracè, fluorantè, benzo(a)antracè, crisè, benzo(a)pirè, benzo(k)fluotanté, benzo(ghi)perilè i indè(1,2,3-cd)pirè ) Adsorció en carboni actiu Bombeig i tractament Bioremediació Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada Oxidació química Confinament/barreres reactives MTBE ( Metil Ter-Butil Ether ) ETBE ( Etil Ter-Butil Ether ) Air stripping Bombeig i tractament Air stripping Bioremediació Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada Oxidació química Les tècniques definides per les taules anteriors s’entenen sense perjudici de noves tècniques que puguin aparèixer per l’evolució del progrés científic, tot i que la seva utilització eventual necessita l’autorització, cas per cas, del ministeri responsable del medi ambient. 2.2. Actuacions sobre la fase lliure S’entén per fase lliure la fase del medi subterrània formada per un líquid no aquós que és capaç de ser transportat pel subsòl, ja sigui per la força de gravetat o mitjançant el flux subterrani.

L’aparició de la fase lliure s’esdevé quan el contaminant és alliberat en una quantitat prou gran que supera tant la capacitat d’absorció del sòl com la de dissolució de l’aigua subterrània o la volatilització.

Hi ha dos tipus de fase lliure:

• LNAPL: fase lliure sobrenadant (Light Non-Aqueous Phase Liquid) formada per hidrocarburs derivats del petroli.
• DNAPL: fase lliure més densa que l’aigua (Dense Non-Aqueous Phase Líquid) formada per compostos orgànics halogenats. A la taula següent es resumeixen els mètodes de caracterització i eliminació de la fase lliure (NAPL): Tipus de fase lliure Mètodes de caracterització Mètodes d’eliminació ex situ Mètodes d’eliminacióin situ LNAPL (BTEX, HTP, HAPs) Mètodes intrusius de perforació i mostreig per pressió directa. Tècniques geofísiques. Bombament i tractament. Extracció de fases (amb addició de surfactants o sense). Tractament tèrmic. Confinament (barreres impermeables). Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada. Bioslurping. DNAPL ( COV-Compostos Halogenats Orgànics Volàtils i COVS-Compostos Orgànics Semi-volàtils Halogenats ) Mètodes intrusius de perforació i mostreig per pressió directa. Tècniques geofísiques. Traçadors (determinació de NAPL residuals). Bombament i tractament. Extracció de fases (amb addició de surfactants o sense). Confinament (barreres impermeables). Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada. Les tècniques definides per les taules anteriors s’entenen sense perjudici de noves tècniques que puguin aparèixer per l’evolució del progrés científic, tot i que la seva utilització eventual necessita l’autorització, cas per cas, del ministeri responsable del medi ambient. 2.3. Tècniques de restauració A la taula següent es fa un breu resum de les característiques de les tècniques de restauració esmentades en els apartats anteriors. Tècniques de restauració Descripció Addició d’agents tensioactius Addició d’agents tensioactius a les aigües subterrànies o al sòl per afavorir o accelerar els processos de bioremediació. Adsorció en carboni actiu Es fa una circulació vertical de l’aigua a través de l’adsorbent per transferir el contaminant de l’aigua a una superfície sòlida. Un dels adsorbents més comuns és el carbó actiu. Air stripping Injecció d’aire a l’interior de la matriu saturada amb l’objectiu de facilitar la transferència del contaminant dissolt de la fase líquida cap a la fase gas. Remediació per la via de l’atenuació natural monitoritzada (ANM) Conjunt de processos biològics o fisicoquímics naturals (degradació, dispersió, dilució, volatització, sorció i precipitació) a partir dels quals es redueix la concentració de contaminació de les aigües subterrànies a nivells acceptables. Per ser una alternativa efectiva, es requereix una bona caracterització de la contaminació i la seva extensió i un pla de control i monitoratge de l’evolució de la contaminació. Bioremediació Utilització de processos microbiològics per a la degradació in situ dels contaminants. Per al desenvolupament d’aquesta tecnologia s’han de controlar i modificar les condicions del subsòl i les aigües per optimitzar l’activitat microbiana. Bioslurping Combinació de dos tècniques, la bioventilació i l’extracció de fases. Se succiona el contaminant (mitjançant el buit) i s’aireja el sòl per afavorir tant l’extracció de vapors com l’activitat degradadora dels microorganismes. Bombeig i tractament Bombeig de l’aigua subterrània contaminada a una planta de tractament. Barreres de sòl sec Contenció de la contaminació en ambients subsuperficials. Es basa en la dessecació del sòl a partir de la injecció d’aire sec per una xarxa de pous verticals o horitzontals. L’objectiu és incrementar la capacitat de retenció del sòl de substàncies contaminants líquides per evitar la migració a les aigües subterrànies. Barreres hidràuliques Instal·lació de diversos mètodes d’extracció d’aigua subterrània (pous, rases de drenatge, etc.) per impedir la migració de la ploma de contaminació. Barreres horitzontals Reducció del moviment vertical o horitzontal de la contaminació a partir de barreres impermeables. Barreres verticals Confinament/Barreres reactives Instal·lació de parets reactives permeables a través de les quals es fa passar el flux d’aigua subterrània. Les barreres permeten el pas de l’aigua però limiten el moviment dels contaminants a partir de l’ús d’agents reactius com metalls de valència zero, agents quelants, microorganismes, entre d’altres. Estabilització fisicoquímica Immobilització o reducció de la mobilitat dels contaminants a partir de processos fisicoquímics en els quals intervenen agents estabilitzants. Els agents estabilitzants poden ser orgànics o inorgànics, per exemple, el ciment Portland, la bituminització, l’alcalinització, etc. Extracció de fases Extracció simultània dels líquids i els vapors a partir de l’aplicació del buit en el subsòl. Fitocorrecció Ús de plantes i arbres per descontaminar masses d’aigua amb nivells piezomètrics poc profunds. Injecció de solidificants Injecció d’agents estabilitzants (inorgànics com el ciment o orgànics com les substàncies bituminoses, el polietilè o les parafines) en el sòl contaminat. La injecció es fa a través de pous o amb els solidificants barrejats amb el sòl, de manera que els contaminants queden encapsulats físicament en una matriu estable i impermeable a l’aigua. Oxidació química Reacció química de l’oxidació dels contaminants dissolts o fase lliure mitjançant l’addició d’un agent oxidant (O2, KMnO4, H2O2, etc). Segellament profund Alteració de l’estructura del sòl contaminat a partir de la injecció de materials plastificants (per exemple: mescles de bentonita i ciment, o de bentonita amb resines orgàniques), per disminuir-ne la permeabilitat i per poder controlar la migració de la contaminació en profunditat. Tractament tèrmic Eliminació, immobilització o transformació dels contaminants a compostos menys nocius mitjançant l’aportació d’energia en forma de calor. Vitrificació Estabilització dels contaminants mitjançant l’aplicació d’altes temperatures.