Un líquido de fase no acuosa denso o DNAPL es un NAPL más denso que el agua , es decir, un líquido que es más denso que el agua y es inmiscible en ella o no se disuelve en ella. [ 1 ]
El término DNAPL es utilizado principalmente por ingenieros ambientales e hidrogeólogos para describir contaminantes en aguas subterráneas , superficiales y sedimentos. Los DNAPL tienden a hundirse por debajo del nivel freático cuando se derraman en cantidades significativas y solo se detienen al alcanzar capas impermeables como capas de arcilla o roca madre de baja porosidad . Su penetración en un acuífero dificulta su localización y remediación .
Ejemplos
Ejemplos de materiales que son DNAPL cuando se derraman incluyen: [ 1 ]
- disolventes clorados , como el tricloroetileno , el tetracloroetileno , el 1,1,1-tricloroetano y el tetracloruro de carbono.
- alquitrán de hulla
- creosota
- bifenilos policlorados (PCB)
- mercurio
- galio y sus aleaciones
- petróleo crudo extra pesado , con una gravedad API inferior a 10
- determinadas sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS)
- pesticidas
Cuando se derraman al medio ambiente, los disolventes clorados suelen estar presentes como DNAPL, y este puede constituir una fuente secundaria a largo plazo de disolvente clorado para las plumas de agua subterránea disuelta. Los disolventes clorados suelen ser inmiscibles en agua, con baja solubilidad por definición, pero aun así presentan una solubilidad superior a las concentraciones permitidas por las normativas de protección del agua potable . Por lo tanto, el DNAPL, que es un disolvente clorado, puede actuar como una vía continua para que sus componentes se disuelvan en el agua subterránea. El uso común de disolventes clorados en las operaciones de fabricación comenzó durante la Segunda Guerra Mundial , y la tasa de uso de la mayoría de los disolventes aumentó hasta la década de 1970. A principios de la década de 1980, se dispuso de análisis químicos que documentaron la contaminación generalizada del agua subterránea con disolventes clorados. [ 2 ] Desde entonces, se ha realizado un esfuerzo considerable para mejorar nuestra capacidad de localizar [ 3 ] [ 4 ] y remediar [ 5 ] el DNAPL presente como disolventes clorados.
La mayoría de los DNAPL permanecen más densos que el agua después de ser liberados al medio ambiente (por ejemplo, el tricloroetileno derramado no se vuelve más ligero que el agua, sino que permanece más denso). Sin embargo, cuando el DNAPL es una mezcla compleja de sustancias químicas, la densidad de la mezcla puede cambiar con el tiempo a medida que interactúa con el medio ambiente natural. Por ejemplo, una mezcla de tricloroetileno y aceite de corte puede liberarse y ser inicialmente más densa que el agua (un DNAPL). A medida que la mezcla de tricloroetileno y aceite se lixivia con el agua subterránea, el tricloroetileno puede lixiviarse preferentemente del aceite y la mezcla puede volverse menos densa que el agua y adquirir flotabilidad (por ejemplo, el líquido puede convertirse en un LNAPL). De manera similar, se pueden observar cambios en algunas plantas de gasificación de carbón o plantas de gas manufacturado, donde las mezclas de alquitrán pueden ser más densas que el agua, tener flotabilidad neutra o ser menos densas que el agua, y las densidades pueden cambiar con el tiempo. [ 6 ]
Remediación
Los DNAPL que no son viscosos , como los disolventes clorados, tienden a hundirse en los materiales del acuífero por debajo del nivel freático y son mucho más difíciles de localizar y remediar que los líquidos de fase no acuosa más ligeros que el agua ( LNAPL ), que tienden a flotar en el nivel freático cuando se derraman en suelos naturales. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha dedicado una atención considerable a la remediación de DNAPL, que puede ser costosa. La eliminación o destrucción in situ de DNAPL elimina la posible exposición a los compuestos en el medio ambiente y puede ser un método eficaz de remediación; sin embargo, en algunos sitios con DNAPL, la remediación puede no ser factible y la contención puede ser la única acción de remediación viable. [ 7 ] [ 6 ] La USEPA tiene un programa para abordar sitios donde la eliminación de DNAPL no es practicable para proyectos de remediación bajo CERCLA bajo la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos [ 8 ] Los líquidos de fase no acuosa densos (DNAPL) tienen baja solubilidad y son con viscosidad marcadamente menor y densidad mayor que el agua (asfalto, aceites pesados, lubricantes y también solventes clorados) penetran toda la profundidad del acuífero y se acumulan en su fondo. [ 9 ] "El movimiento del DNAPL sigue la pendiente de los estratos impermeables subyacentes al acuífero y puede moverse en la dirección opuesta al gradiente del agua subterránea." [ 10 ]
Groundwater remediation technologies have been developed that can address DNAPL in some settings. Excavation is not always practicable due to the depths of the DNAPL, the dispersed nature of the residual DNAPL, mobility caused during excavation, and complexities with near-by structures. Technologies for treatment include:
- in situ chemical oxidation (ISCO)[11][12]
- potassium permanganate
- hydrogen peroxide (with or without an iron catalyst)
- ozone sparging
- persulfate
- in situ enhanced reductive dechlorination[12][13]
- in situ surfactant flushing[11][12]
- air sparging[11][12]
- heating[11]
See also
- NAPL
- LNAPLs (light non-aqueous phase liquids) – water immiscible liquids that are lighter than water.
References
- 12Types of DNAPLs and DNAPL Properties, Interstate Technology & Regulatory Council
- ↑Pankow, James F., Stan Feenstra, John A. Cherry and M. Cathryn Ryan, "Dense Chlorinated Solvents in Groundwater: Background and History of the Problem" in Dense Chlorinated Solvents and Other DNAPLs in Groundwater ed. James Pankow & John Cherry, 1996.
- ↑Dense Chlorinated Solvents and Other DNAPLs in Groundwater ed. James Pankow & John Cherry, 1996.
- ↑Cohen R.M, and J.W. Mercer. 1993. DNAPL Site Evaluation. CRC Press, Boca Raton, FL. http://www.clu-in.org/download/contaminantfocus/dnapl/600r93022.pdfArchived 2011-07-27 at the Wayback Machine
- ↑"CLU-IN | Contaminants > Dense Nonaqueous Phase Liquids (DNAPLs) > Overview". Archived from the original on 2010-09-12. Retrieved 2010-09-06.
- 12[ITRC, 2002. "DNAPL Source Reduction: Facing the Challenge" http://www.itrcweb.org/Documents/DNAPLs-2.pdf]
- ↑USEPA, 2003. "The DNAPL Remediation Challenge: Is There a Case for Source Depletion?" EPA/600/R-03/143. http://www.clu-in.org/download/remed/600R03143.pdfArchived 2010-11-22 at the Wayback Machine
- ↑U.S. EPA, 1993. "Guidance for Evaluating the Technical Impracticability of Groundwater Restoration" Directive 9234.2–25
- ↑ Manuel Ramón Llamas; Emilio Custodio, eds. (2003). Uso intensivo de aguas subterráneas: desafíos y oportunidades . CRC Press. pág. 478.
- ↑ Vrba, Jaroslav; Adams, Brian, eds. (2008). Estrategia de monitoreo de alerta temprana de aguas subterráneas: una guía metodológica (PDF) (Informe).
- 1 2 3 4 ITRC, 2000. "Líquidos densos de fase no acuosa (DNAPL): Revisión de tecnologías emergentes de caracterización y remediación" http://www.itrcweb.org/Documents/DNAPLs-1.pdf
- 1 2 3 4 Ruth M Davison, Gary P Weathhall y David N Lerner, 2002. Tratamiento de fuentes para líquidos densos de fase no acuosa. Informe técnico P5-051/TR/01. http://publications.environment-agency.gov.uk/pdf/SP5-051-TR-1-ep.pdf Archivado el 18 de febrero de 2006 en Wayback Machine
- ↑ ITRC, 2007. Biorremediación in situ de zonas fuente de DNAPL de eteno clorado: estudios de caso.
Enlaces externos
- Página web de la USEPA sobre DNAPL: http://cluin.org/contaminantfocus/default.focus/sec/Dense_Nonaqueous_Phase_Liquids_(DNAPLs)/cat/Overview/ Archivado el 25/07/2011 en Wayback Machine
- Página del Consejo Interestatal de Tecnología y Regulación (ITRC) sobre DNAPL: http://www.itrcweb.org/guidancedocument.asp?TID=8
- Guía técnica/regulatoria de la estrategia integrada de emplazamientos DNAPL del ITRC: http://www.itrcweb.org/documents/IntegratedDNAPLStrategy_IDSSDoc/IDSS-1.pdf
- Organocloruros
- Hidrogeología