Durante años, la disposición irresponsable e inadecuada de residuos peligrosos en múltiples lugares sin control ha ocasionado un grave problema de contaminación de suelos. Los lugares donde más frecuentemente se depositan estos residuos son terrenos baldíos, patios traseros de las industrias, tiraderos municipales, barrancas, derechos de vía de carreteras, drenajes municipales y cuerpos de agua, lo cual provoca también el deterioro del aire y del agua superficial y subterránea como consecuencia de la migración de los contaminantes desde el suelo hacia estos medios.

Los problemas relacionados con la contaminación del suelo recientemente han adquirido más relevancia porque ha surgido mayor conocimiento del riesgo potencial que representa para la salud pública y el ambiente, así como por el tamaño del problema y del costo que implica su restauración.

La mayoría de los materiales y residuos peligrosos se pueden clasificar en cuatro categorías generales: hidrocarburos de petróleo, compuestos orgánicos volátiles, compuestos inorgánicos y elementos inorgánicos.

Algunos de los contaminantes más comunes en el suelo son los hidrocarburos de petróleo derramados o depositados durante las operaciones de extracción, refinación, transferencia y comercialización de estos productos, razón por la cual frecuentemente se encuentran suelos contaminados con petróleo, combustóleo, gasolinas, diesel y turbosina.

Otros contaminantes comunes del suelo son los compuestos orgánicos volátiles (COV' s), debido a que la mayoría de los procesos de manufactura, desde las industrias de tecnología avanzada hasta los talleres de reparación y establecimientos de limpieza en seco, utilizan algún tipo de solvente halogenado, en especial clorado, con propósitos de lavado o desengrasado.

Los compuestos inorgánicos en los suelos incluyen metales pesados, ácidos, bases y diferentes tipos de sales.

Los problemas de contaminación del suelo en su mayoría ocurren por descuido, negligencia o falta de conciencia y el problema aumenta debido a la creciente industrialización y al uso de sustancias químicas y materiales cuya estructura es cada vez más compleja.

Las principales causas de contaminación del suelo son:

• Disposición inadecuada de residuos peligrosos en terrenos baldíos y patios traseros de las industrias.
• Fugas de tanques y contenedores subterráneos.
• Fugas de tuberías y ductos.
• Lixiviación de materiales en sitios de almacenamiento.
• Derrames accidentales de sustancias químicas, en especial durante su transporte.
• Aplicación de sustancias en el suelo, tales como agroquímicos (plaguicidas y fertilizantes).
• Aguas residuales descargadas sin tratamiento previo.
• Lixiviación de rellenos sanitarios y tiraderos a cielo abierto.
• Fugas de alcantarillados.

El suelo es de vital importancia para sustentar la vida terrestre y entre sus principales funciones se encuentran las siguientes:

• Actúa como filtro regulador durante la recarga de acuíferos y protección de éstos.
• Es un medio para la producción de alimentos agrícolas y pecuarios.
• Es un productor de recursos forestales.
• Constituye un hábitat biológico y reserva para la preservación de especies.
• Es el lugar donde se llevan a cabo los ciclos biológicos, biogeoquímicos, y de la red trófica.
• Es la base física para la construcción de edificaciones y servicios.

El suelo debe protegerse para evitar su erosión y contaminación; sin embargo, cuando esta última ocurre debe realizarse, en lo posible, su restauración.

Sin embargo, debe reconocerse que aunque se ha puesto énfasis en establecer medidas preventivas y reguladoras con el fin de reducir o eliminar la descarga y disposición de materiales y residuos potencialmente peligrosos a la salud y al ambiente, debe evaluarse y dar tratamiento a la contaminación ya existente, y a la que probablemente continuará presentándose. Resaltando la importancia de continuar los esfuerzos para evitar que se siga contaminando el suelo en la misma proporción, ya que para su restauración se requieren complejas y costosas técnicas de limpieza.

Las tecnologías de restauración de suelos contaminados se clasifican de acuerdo con su forma de operación o aplicación en los siguientes tipos:

Técnicas in-situ:El suelo contaminado se trata en el lugar donde se encuentra, sin moverlo.

Técnicas on-site:El suelo contaminado se mueve físicamente de su lugar original y puede: a) colocarse en un área preparada, la cual ha sido diseñada para mejorar el tratamiento y/o prevenir el transporte de contaminantes a partir del sitio; b) llevarse a un área de almacenamiento mientras se prepara el sito original para poder usarse y después colocar el suelo removido para tratamiento. La preparación del lecho puede consistir en colocar una capa de arcilla o una membrana plástica para retardar el transporte de contaminantes, o en la adición de suelo sin contaminar o algún aditivo para proporcionar un medio de tratamiento adicional; o c) tratarse en una planta móvil llevada al sitio.

Técnicas off-site:El suelo contaminado se remueve completamente del sitio y se transporta a una planta de tratamiento en otra parte, generalmente el suelo se vuelve a poner en el sitio después de tratarlo.

Las tecnologías y procesos de tratamiento para suelos contaminados de acuerdo con su principio de operación se clasifican en tres amplias categorías (Asante-Duah, 1996):

Algunos constituyentes químicos presentes en los sitios contaminados se pueden tratar por medio de procesos de separación y purificación, que consisten en técnicas tales como: filtración, centrifugación, flotación, destilación, evaporación, extracción con solventes, ósmosis inversa, adsorción con carbón activado, decantación e inmovilización de constituyentes por solidificación.

Este tipo de técnicas generalmente no alteran la composición química de los contaminantes sólo separan o concentran los materiales tratados aprovechando las diferencias en las características físicas tales como densidad, presión de vapor, tamaño de partícula. Los procesos físicos rara vez se usan como la opción de tratamiento final para cualquier material contaminado.

Algunos compuestos químicos o materiales contaminados se pueden separar o transformar en menos peligrosos, mediante tratamientos químicos. Estos procesos involucran el uso de reacciones químicas para transformar los compuestos peligrosos en sustancias menos tóxicas. Estas técnicas son: precipitación, neutralización, hidrólisis, fotólisis, oxidación-reducción y deshalogenación.

Estos procesos consisten en el uso de microorganismos naturales del suelo o bien adicionados al suelo para degradar los compuestos químicos presentes en él. Los procesos biológicos pueden transformar los materiales tóxicos en elementos menos tóxicos, o inclusive pueden mineralizar el contaminante transformándolo en agua, bióxido de carbono y biomasa por vía aerobia. El tratamiento biológico es sensible a cambios en la composición orgánica y las concentraciones del material que se está tratando, generalmente no tiene efecto sobre sustancias inorgánicas disueltas, inclusive niveles significativos de algunos compuestos químicos inorgánicos llegan a inhibir la actividad biológica o hasta matar a los microorganismos. Tratamientos térmicos.

Las tecnologías de tratamiento térmico emplean calor para destruir o transformar los contaminantes de interés. Este tipo de procesos a través del control de la temperatura y de la disponibilidad de oxígeno, convierten los materiales peligrosos en dióxido de carbono, agua y otros productos de combustión. La degradación térmica es aplicable a materiales contaminados que contienen concentraciones significativas de compuestos orgánicos y se puede realizar a través de diferentes tipos de incineración o pirólisis.

Dependiendo del tipo de material contaminado que se está tratando, resultan diferentes productos finales. La degradación térmica de compuestos orgánicos produce principalmente como subproductos agua, nitrógeno, oxígeno, bióxido de carbono, gases ácidos y partículas. Si están presentes metales una parte de éstos puede emitirse a la atmósfera. También existe la posibilidad de formar y liberar productos de combustión incompleta.

Las técnicas para restauración de suelo contaminado se han desarrollado en los últimos años, principalmente como resultado de las acciones por parte de los gobiernos, como es la expedición de leyes y reglamentos que hacen responsables a los propietarios de las industrias o de la tierra, de la contaminación que ocasionan sus actividades, exigiéndoles la limpieza del suelo contaminado. Aún en los países desarrollados, la experiencia sobre restauración del suelo es muy reciente, y las diferentes empresas continúan desarrollando tecnologías para la limpieza de suelo, las cuales se someten a evaluación a través de los programas que para tal efecto tiene cada país.

Es un proceso térmico por medio del cual los materiales contaminados se exponen a calor excesivo en algún tipo de incinerador, que en el caso de suelos es un horno rotatorio o de lecho fluidizado. Involucra la destrucción térmica de los contaminantes por calentamiento. Dependiendo de la intensidad del calor los contaminantes se evaporan y/o se destruyen, las temperaturas de operación están entre los 870°C a 1370°C. Los compuestos tóxicos se reducen a elementos básicos como hidrógeno, carbono, cloro, nitrógeno, etcétera, los cuales se combinan con el oxígeno para formar sustancias no tóxicas tales como agua, bióxido de carbono, óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx), también se producen cenizas inertes, materia orgánica particulada, ácido clorhídrico, pequeñas concentraciones de materiales orgánicos y óxidos metálicos. Generalmente se obtiene una eficiencia de destrucción del 99.99 %. Las cenizas generadas deben disponerse en rellenos sanitarios.

Es una técnica para fijar o modificar químicamente los contaminantes mediante la aplicación de reactivos específicos. El proceso de fijación consiste en la inmovilización de los contaminantes previniendo la migración hacia el ambiente circundante. En este proceso el suelo o material contaminado se mezcla con reactivos y materiales solidificantes para estabilizar y/o encapsular los constituyentes químicos, produciendo un residuo inmóvil e inactivo, convirtiendo los contaminantes en formas menos solubles, menos móviles o menos tóxicas. El resultado de la solidificación es un bloque monolítico de alta rigidez estructural. La estabilización se refiere a un proceso por el cual el residuo se convierte en una forma más estable químicamente.

La vitrificación es un proceso de tratamiento térmico que emplea calor para convertir el material contaminado en un producto cristalino, químicamente inerte y estable parecido al vidrio. El proceso consiste en introducir electrodos dentro del suelo contaminado que debe contener niveles significativos de silicatos. En la superficie los electrodos se conectan al suelo por medio de grafito, se aplica una corriente eléctrica muy alta que pasa a través de los electrodos y el grafito y el suelo se funde como resultado de la elevada temperatura. Es necesario atrapar los gases y vapores que escapan debido a que algunos contaminantes se evaporan. Una vez que se enfría el suelo, los contaminantes quedan químicamente enlazados por el calor dentro del vidrio formado. Las temperaturas de operación están entre los 1600 a 1990 °C y funciona hasta 15 m de profundidad, el potencial eléctrico es de 12 KV.

Es un proceso biológico que consiste en el uso de microorganismos para degradar las sustancias peligrosas presentes en un sitio contaminado formando compuestos no tóxicos como agua, dióxido de carbono, ácidos grasos y otros productos inocuos. Es una de las tecnologías más prometedoras para tratar suelos contaminados, ya que elimina las sustancias químicas presentes y ofrece una solución permanente.

La biorremediación emplea los microorganismos que existen de manera natural en el suelo tales como hongos, bacterias y levaduras o microorganismos adicionados externamente al suelo. Las condiciones óptimas para llevar a cabo la transformación biológica se obtienen manipulando el ambiente físico y controlando el suministro de nutrientes. Esta técnica se puede usar para tratar la contaminación presente en los primeros 15 a 30 cm de suelo, mediante labranza para proporcionar aireación y adición de nutrientes y agua para estimular el crecimiento de los microorganismos. El tratamiento de la contaminación a profundidades superiores a los 12 m generalmente requiere la instalación de pozos de inyección para suministrar nutrientes y oxígeno.

El lavado del suelo es un proceso físico que consiste en la excavación del suelo del área contaminada, luego se tamiza para separar objetos grandes y rocas y después se lava con agua o una solución acuosa para remover los contaminantes, el efluente contaminado se recupera, se trata y se recicla o se dispone. Generalmente el solvente de extracción es agua, aunque se pueden usar otros cuando los contaminantes son ligeramente solubles en agua. Los solventes se seleccionan considerando su capacidad de solubilizar los contaminantes y su toxicidad sobre el ambiente y la salud. Cuando se van a tratar compuestos semivolátiles o poco solubles en agua se utilizan tensoactivos apropiados para mejorar la eficiencia de remoción. Los tensoactivos pueden ser muy efectivos para contaminantes orgánicos y los ácidos son útiles para remover metales.

Los contaminantes generalmente están enlazados química o físicamente al cieno o arcilla. El cieno y la arcilla están ligados a grandes partículas de arena y grava. El lavado de suelo separa las partículas finas de cieno y arcilla, de las partículas de grava y arena granular. De esta manera las partículas grandes se remueven y los contaminantes se concentran en un volumen menor haciendo la restauración posterior más fácil.

La extracción de contaminantes del suelo con vapor es una técnica que emplea la aireación para remover los compuestos orgánicos volátiles (COV's) presentes en la zona no saturada del sitio contaminado. El sistema de extracción con vapor es más efectivo en sitios en los que el derrame o liberación de compuestos orgánicos volátiles es reciente. Esta tecnología es particularmente económica y eficiente para remover COV' s de la capa subsuperficial del suelo. También se conoce como venteo de suelo y extracción con vacío.

Esta técnica consiste en la inyección de aire limpio que fluye dentro de la zona no saturada del suelo, el aire arrastra los COV's en fase vapor que se encuentran en los poros, ya que rompe el equilibrio que existe entre los contaminantes en el suelo y en fase vapor, después el aire conteniendo los contaminantes se extrae aplicando vacío.

La desorción térmica es un proceso de separación con calor a baja temperatura diseñado para remover contaminantes orgánicos de un sitio. El suelo contaminado se calienta a temperaturas relativamente bajas entre 93 y 482°C de manera que sólo los contaminantes con bajo punto de ebullición se evaporan. Estos gases se colectan para tratamiento posterior. El calentamiento puede hacerse mediante inyección de vapor, por calentamiento directo, calentamiento indirecto a través de las paredes de un horno o por calentamiento libre de oxígeno en un horno sellado.

La desorción térmica no es un sistema de incineración ni se forman subproductos de combustión. Es aplicable para tratar compuestos de peso molecular intermedio (aceites lubricantes, aceites minerales, combustibles) y en suelos relativamente permeables.

Los compuestos pueden oxidarse químicamente para formar compuestos no peligrosos o hacerlos más accesibles para remoción o destrucción. Durante el proceso el agente oxidante se reduce. Esta técnica se ha usado para tratar sustancias orgánicas peligrosas y contaminantes orgánicos en solución acuosa. Su principal uso ha sido para tratar el cianuro en los residuos de la industria de recubrimiento de metales. Los agentes oxidantes más usados son gas cloro, dióxido de cloro, hipoclorito, otros menos usados son permanganato de potasio, peróxido de hidrógeno y ozono. Los agentes oxidantes son poco selectivos y pueden oxidar otros compuestos presentes en los residuos antes de oxidar el contaminante de interés, por lo tanto es más útil para residuos acuosos diluidos.

Consiste en la transferencia de electrones reactivos de un compuesto a otro. Los metales, en particular el cromo hexavalente se reducen mediante la adición de un a gente reductor compatible, por ejemplo compuestos reducidos de azufre. Para obtener una reducción correcta se debe controlar el pH específico de la reacción.

La neutralización involucra la combinación del suelo contaminado con un ácido o una base para ajustar el pH a niveles aceptables, que generalmente están entre 6 y 9. Los productos de la reacción son agua, sales y sólidos precipitados por las reacciones de solubilidad que dependen del pH