TÉCNICAS DE ANÁLISIS DEHIDROCARBUROS

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Dr. Joachim Huth, es Doctor en Biología. Es “Analytical Service Ma-nager” en el laboratorio de EUROFINS UMWELT WEST GMBH enWesseling, Colonia. Es miembro de la VAAM “Asociación para Micro-biología en General y Aplicada”, la DECHEMA "Sociedad para Tecno-logía Química y Biológica” y de la "Asociación Alemana para la Pro-tección del Entorno y del Medio Ambiente”. Es perito jurado de laCámara de Comercio e Industria de Colonia para la toma de mues-tra y análisis de contaminantes en aguas subterráneas y en suelos.Ha sido director de distintos laboratorios de investigación y análisisambiental. Es autor de numerosas publicaciones científicas. Dr. Joa-chim Huth es asesor técnico de Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L.

Tras su reunión celebrada el 25de febrero de 2010, el Centro parael Desarrollo Tecnológico Industrial(CDTI) aprobó su participación enel Proyecto Individual de Inves-tigación y Desarrollo (PID) deTÉCNICAS MICROBIOLÓGICAS,S.L. “Procedimientos microbiológi-cos aplicados a la recuperación dedaños al medio ambiente causadospor productos peligrosos”.

Este proyecto empresarial englo-ba una actividad de investigación in-dustrial junto a una de desarrollo ex-perimental que tienen como objetivoprincipal la optimización del metabo-lismo microbiano para su utilizaciónen diversos procesos de ”biorreme-diación” aplicados a la recuperaciónde daños medioambientales.

Con origen en una misma filoso-fía basada en el compromiso medio-ambiental y bajo la motivación de im-pulsar la investigación en el ámbito dela recuperación de daños causados alMedio Ambiente, en Agosto de 2010,se firmó un Acuerdo Marco entre laCOMPAÑÍA LOGÍSTICA DE HI-DROCARBUROS CLH, S.A. y TÉC-NICAS MICROBIOLÓGICAS, S.L.

El objeto del presente es desarro-llar, conjuntamente, el Proyecto deI+D+i: “Procedimientos Microbiológi-cos Aplicados a la Recuperación deDaños al Medio Ambiente causadospor Productos Peligrosos”, basado enuna investigación orientada a la opti-mización de procesos microbiológi-cos y su aplicación en biotecnologíaambiental. Con este objetivo común,COMPAÑÍA LOGÍSTICA DE HIDRO-CARBUROS CLH, S.A. y TÉCNICASMICROBIOLÓGICAS, S.L., están dise-ñando una Planta Experimental deTratamiento que permita el desarrollode técnicas de remediación eficien-tes, seguras, sostenibles y económica-mente viables. Para este proyecto,TÉCNICAS MICROBIOLÓGICAS, S.L.cuenta con la participación del Centropara el Desarrollo Tecnológico (CDTI)y con una ayuda dentro del Subpro-grama Torres Quevedo, englobado enla línea instrumental de actuación delPlan Nacional de Investigación Cientí-fica, Desarrollo e Innovación Tecnoló-gica (I+D+i) 2008-2011.

Los daños ambientales causadospor el ser humano conllevan conside-rables daños materiales y costes eco-nómicos, así como afecciones a losmedios de protección suelo, agua y ai-re. Ello implica un riesgo para el cuer-po, la vida y la salud de las personas,la fauna y la flora y supone una hipo-teca para futuras generaciones. Debi-do al amplio rango de aplicación delos hidrocarburos, los daños medio-ambientales causados por éstos tie-nen un papel importante.

El primer paso para verificar la exis-tencia de contaminantes orgánicos esla obtención de una muestra repre-sentativa. Los errores cometidos en latoma de muestra no se pueden sub-sanar ni con los mejores métodosanalíticos. Existen diferentes herra-mientas auxiliares –como tubos colori-métricos, detectores de fotoionizacióny equipos de perforación con sondasespeciales– que ayudan a encontrar elrastro de contaminantes orgánicos(volátiles); facilitan la identificación dezonas sospechosas y permiten acotar-las. Sin embargo, ninguno de estosmétodos permite identificar las sus-tancias químicas que realmente se en-cuentran en el suelo. Para ello hay quetomar muestras que deben analizarseen el laboratorio.

Para conservar las muestras des-pués de su extracción, son especial-mente aptos recipientes de materialinerte como es el cristal. Idóneamentedeben ser de reciente fabricación ycon cierre hermético. Las muestras deaguas deben estabilizarse en el mis-mo emplazamiento para evitar quesufran alguna alteración hasta que seanalicen. Los envases para el análisis

de suelos se deben llenar lo máximoposible para reducir la cantidad de oxí-geno y prevenir una posible degrada-ción biológica durante el transporte.Hasta el momento de su análisis, lasmuestras deben conservarse y trans-portarse en frío y oscuridad. Bajo estascondiciones, las pérdidas en muestras

de suelo –con un contenido de, apro-ximadamente, unos 1.000 mg/kg dehidrocarburos– son inferiores al 1%.

Para el análisis de hidrocarburos sehan ido introduciendo diferentes mé-todos. El más simple es la determina-ción gravimétrica de sustancias lipófi-las. Para ello se realiza una extraccióncon un disolvente volátil (p.e. éter depetróleo o n-hexano). A continuación,se evapora este disolvente y se deter-mina el residuo mediante gravimetría.Así se pueden determinar hidrocarbu-ros con puntos de ebullición medios yaltos, pero también lípidos, grasas, áci-dos húmicos y una gran variedad deotros compuestos orgánicos. La des-ventaja de este método es que no per-mite determinar compuestos volátiles.

Durante décadas, los métodos de

referencia para la determinación de hi-drocarburos de petróleo han sido losmétodos fotométricos. Tras la extrac-ción con un disolvente se mide la ab-sorción, en el espectro de infrarrojos,de las oscilaciones características delos enlaces C-H (espectroscopia IR).Como parámetro suma se cuantificandos o tres máximos de absorción ca-racterísticos, de los cuales dos corres-ponden a hidrocarburos alifáticos yuno a aromáticos. Desviaciones pro-ducidas en el análisis de hidrocarburosaromáticos se han podido solventar,más tarde, con equipos más moder-nos. Esta tecnología de medición per-mite la analítica de hidrocarburos conpuntos de ebullición bajos, medios yaltos. Como ya se ha explicado en elmétodo para el análisis de sustanciaslipófilas, el disolvente también extraeproductos similares a los analitos a de-terminar. Como desarrollo de estemétodo se ha introducido un paso delimpieza mediante una columna cro-matográfica con Óxido de AluminioActivado, que permite separar sustan-cias lipófilas, de tal forma que, en ladeterminación fotométrica, únicamen-te se detectan hidrocarburos proce-dentes de petróleo. Para poder valorarprocesos de degradación biológica re-sulta útil la medición del extracto antesy después del paso de “Clean Up” porla columna de Óxido de Aluminio. Unaumento en la diferencia entre los dosresultados indicaba una acumulaciónde productos lipófilos y productos in-termedios de degradación.

La gran desventaja de este méto-do, que ya se había considerado comohabitual en la analítica ambiental y quehabía resultado muy fiable, es que só-

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L.www.conterol.es • www.kepler.es • keplerie@kepler.es // Tel.: 947 256 233 // Fax: 947 250 152 //

BOLETÍN INFORMATIVO DE Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L.orbital •••NÚMERO02SEP2010

NOTICIASKepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. participó en

EXPOBIOENERGÍA 2009 y 2010 presen-tando por primera vez en España la innova-dora planta de biogás de alto rendimiento(Rottaler Modell) de la empresa alemanaBME BiomasseEnergie GMBH. En elproceso del Rottaler Modell se separa la hi-drólisis y metanogénesis en dos fases dife-rentes aumentando el rendimiento de lageneración de metano y su versatilidad.

Desde el año 2003 Kepler, Ingeniería y Eco-gestión, S.L. tiene una Delegación en Barcelo-na desde la cual damos servicio a las CC.AAde Cataluña, Valencia y Baleares. Para acer-carnos más a uno de los núcleos industrialesmás importantes del país, como es Barcelo-na y sus alrededores, hemos trasladado laoficina de nuestra Delegación al Centro deNegocios Nodus, ubicado en el P.I. Can Sal-vatella en Barberà del Vallès. El objetivode este traslado ha sido aprovechar las posi-bilidades que ofrece este centro para mejo-rar el servicio a los clientes y beneficiarse dela versatilidad que ofrecen sus instalaciones.Al mismo tiempo, la empresa ha ampliadosu almacén de emergencia con la posibili-dad de acceso las 24 h los 365 días al año.

En octubre del presente año la Conse-jería de Medio Ambiente de la Junta deAndalucía ha otorgado a la empresaKepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. la autorizaciónprevisional como Gestor de ResiduosPeligrosos en Actividades de Descon-taminación de Suelos. La citada autori-zación posibilitará el desarrollo de las si-guientes actividades en la gestión de sue-los contaminados: Extracción de aire delsuelo; extracción de agua de acuíferos ysu depuración; extracción de fase libre deacuíferos; bioventilación; inyección de airecomprimido; tratamiento microbiológicomediante Bioaumentación; lavado desuelos “in situ”; descontaminación me-diante Biopilas.

En la actualidad, la Consejería de MedioAmbiente de la Junta de Andalucía, a travésde la Dirección General de Prevención y Ca-lidad Ambiental, está avanzando en la identi-ficación de espacios potencialmente conta-minados para su catalogación y posteriordescontaminación. Según los datos queobran en el informe ambiental 2008 de laConsejería de Medio Ambiente, actualmenteexisten treinta y cuatro expedientes abiertosde suelos potencialmente contaminados,veintiséis de ellos en fase de estudio, desta-cando los once expedientes abiertos en Cór-doba, y los trece en Sevilla. Se han declara-do dos suelos como contaminados y sietese han descontaminado. La amplia experien-cia de Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. de más dequince años, la utilización permanente detecnología de última generación, así comosus colaboraciones con empresas especiali-zadas de Alemania y otros países de laUnión Europea, consolidan la empresa y ga-rantizan un eficaz servicio a sus clientes.

– Determinar cuándo se haproducido el daño (antigüedad)

– El lugar de procedencia de lassustancias contaminantes (el focode la contaminación)

– El origen de las sustanciascontaminantes (sustancia de parti-da o original)

– Cuantificar la degradaciónnatural (NA, Natural Attenuation)

Como en todas las aplicacionesforenses, también en la ciencia am-biental debe aplicarse el lema de lautilización de pruebas múltiples. Im-prescindible, también, es disponerde información adicional como eluso histórico del lugar, su situacióngeológica e hidrogeológica, los pará-metros geoquímicos, la química delagua subterránea y la situación delos flujos de las distintas sustancias.

Para que los métodos forensespuedan ser una herramienta fiableen procesos judiciales sus resulta-dos deben ser comprensibles y ve-rificables. Cuanta mayor coinciden-cia exista entre los resultados de losdistintos métodos aplicados, másfiabilidad tienen los indicios. Méto-dos forenses pueden describir eidentificar coincidencias inequívo-cas, similitudes en la signatura dedistribución y en la signatura de isó-topos así como en los procesos dedegradación.

Los principales métodos foren-ses en la investigación de dañosambientales son:

– El "Fingerprinting": se eva-lúa la signatura típica de distribu-ción de distintos compuestos quí-micos de una contaminación enfunción de su origen, antigüedad einteracciones con el entorno. Porejemplo, el cromatograma de unagasolina se distingue claramentedel cromatograma de gasóleo. El

cromatograma de una contamina-ción por Hidrocarburos PolicíclicosAromáticos (PAH´s) reciente se dis-tingue claramente de una degrada-da microbiológicamente.

– El análisis geoquímico eisotópico utiliza el fraccionamientode los isótopos. Debido a la diferen-cia de la masa de los isótopos y dela energía de enlace se producendiferencias en su distribución. Lacomposición isotópica de un ele-mento depende de su origen, deposibles interacciones en el sub-suelo (transformación microbiológi-ca, reacciones geoquímicas, proce-sos fisicoquímicos) y, en caso deisótopos radiactivos, de la antigüe-dad de la sustancia. Mediante elanálisis de múltiples isótopos sepuede conocer el fabricante de, porejemplo, un disolvente. También losBTEX´s muestran una signatura deisótopos que les relaciona con el fa-bricante. La signatura de elementospesados (p.e. 87Sr/86Sr, 206Pb/207Pb) depende del entorno geo-lógico de una mina y puede ofrecerinformación sobre la procedenciade un producto acabado. La signa-tura de isótopos de nitrógeno(15N/14N) puede utilizarse paradeterminar el origen natural o en-trópico de una contaminación pornitratos en el agua subterránea.

– La evaluación de signatu-ras de distribución de múltipleselementos se basa en el hecho deque un producto que haya causadouna contaminación se compone, amenudo, de varias sustancias quí-micas. Su composición tambiénpuede variar dependiendo dequién sea su fabricante. Un análisisde múltiples elementos ofrece laposibilidad de conocer la antigüe-dad en base a cambios en la com-

posición de un producto introduci-do por un fabricante en una deter-minada fecha. Se permite distinguirsi el origen de una contaminaciónpor hidrocarburos policíclicos aro-máticos tiene su origen en produc-tos energéticos diagénicos, como elaceite mineral y el carbón, o vienede un proceso natural o técnico decombustión.

– Sustancias trazas y traza-dores medioambientales: lassustancias traza pueden utilizarsecomo trazadores naturales para de-terminar cuándo se ha producidoun evento, así como para la carac-terización hidrogeológica de un es-cenario de extensión y distribución.Se basa en el conocimiento de laevolución temporal de una concen-tración y de su comportamiento enel subsuelo. Por ejemplo, es cono-cido que los CFC´s han entrado enel circuito hidráulico, a través de laatmósfera, a partir de los años 30del siglo pasado. El gas inerte hexa-fluoruro de azufre (SF6) empezó autilizarse en los años setenta del si-glo pasado.

En resumen, la ciencia forensemedioambiental es especialmenteapta en la evaluación de la anti-güedad de un daño medioambien-tal por aceites minerales e hidro-carburos aromáticos. El lugar deorigen de una contaminación tam-bién puede ser determinado parahidrocarburos volátiles halogena-dos y metales pesados. La degra-dación natural se puede determi-nar de forma fraccionada por losdistintos compuestos orgánicos.En daños causados por hidrocar-buros minerales, hidrocarburos po-licíclicos aromáticos y metales pe-sados, se puede reconstruir el ori-gen de la sustancia.

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lo se pueden usar disolventes que a suvez no contienen moléculas con enla-ces C-H. Por esta razón, los disolventesusados tienen que ser completamentehalogenados (CFC's). En el marco delProtocolo de Montreal para la Protec-ción de la Capa de Ozono se prohibióel uso de estos disolventes y por elloeste método ya no se utiliza en los pa-íses industrializados modernos.

De manera paralela se desarrolla-ron técnicas de cromatografía de ga-ses para el análisis de contaminantesorgánicos. Se trata de una secuenciade dos métodos: primero, se realizauna separación de las sustancias quí-micas contenidas en la muestra me-diante un paso de cromatografía degases. Para ello, se introduce la mues-tra –tras su pretratamiento (extraccióno Head-Space)– en el inyector preca-lentado del sistema de medición. Me-diante un gas portador (habitualmen-te helio ultrapuro) se presiona el vaporresultante por la columna de separa-ción, en la que quedan retenidos –du-rante tiempos diferentes– los distintosproductos químicos que lo compo-nen. Así se separan los componentesindividuales y salen de la columna deseparación transcurridos tiempos dife-rentes (tiempo de retención). Poste-riormente, se procede a la determina-ción cuantitativa de estos componen-tes, que se puede efectuar mediantedistintos detectores. El Detector de Io-nización de Llamas (FID) se consideracomo equipamiento básico para la de-terminación de compuestos orgánicosinflamables, como son los hidrocarbu-ros y disolventes.

Estos métodos de GC-FID para ladeterminación de hidrocarburos se ba-san en los conocimientos adquiridosde antiguos métodos. Actualmente, laextracción se realiza con disolventes nohalogenados (normalmente petról étero n-hexano) y el paso “Clean-Up” –pa-ra la separación de otros productos li-pófilos perturbadores– se ha podidooptimizar para conseguir preferente-mente la detección de los hidrocarbu-ros procedentes del petróleo (TPH´s).La desventaja de este método es queel disolvente usado “enmascara” par-cialmente los componentes volátilesde la muestra (fracción de gasolina) yuna cuantificación segura de los com-puestos sólo se consigue para puntosde ebullición superiores a 170ºC. Delos cromatogramas únicamente sepueden conseguir resultados cualitati-vos sobre los compuestos volátiles. Es-

te método –que ya se ha establecidoen todo el mundo bajo la norma ISO–incluye por definición, como paráme-tro suma, el “Índice de Hidrocarbu-ros” como todos los hidrocarburoscon puntos de ebullición en el rangode n-Decano y n-Tetracontano (n-alca-nos con 10 a 40 átomos de carbono).

La gran ventaja de este método esque permite deducir, a partir de loscromatogramas, más información so-bre el tipo de la contaminación (p.e. sila contaminación proviene de una ga-solina, destilado medio, aceite lubri-cante, betún o de una mezcla de va-rios componentes). En el caso de losdestilados medios (p.e. gasóleo), pue-den aportar información respecto a sise trata de una contaminación recien-te o si ya se trata de un daño enveje-cido (p.e. por evaporación, lavado odegradación biológica). Por ésto, estatécnica analítica es de gran interés pa-ra la valoración de un daño. En los cro-matogramas adjuntos pueden verseunos ejemplos.

El rango de aplicación de este mé-todo no ha cambiado en referencia almétodo fotométrico utilizado anterior-mente. En muestras de agua, el límitede cuantificación se encuentra en 0,1mg/l. El límite superior de aplicaciónes hasta una concentración de 150mg/l. En caso de concentraciones ele-vadas –si la muestra contiene sustan-cias lipófilas o tensoactivos adiciona-

les– se incrementa la posibilidad deerror, determinándose valores inferio-res a los reales. Para muestras de sue-lo, el rango de aplicación está definidoentre 100 y 10.000 mg/kg de materiaseca (aunque muestras con concen-traciones más altas también puedenanalizarse mediante dilución del ex-tracto o reducción de la cantidad inicialde la muestra). En algunos países quetienen Niveles Genéricos de Referen-cia (NGR´s) más bajos se han desa-rrollado adaptaciones del método quepermiten cumplir con la legislación es-pecífica vigente.

En el análisis de materiales sólidosinfluye la granulometría y la homoge-neidad de la muestra. Mientras que enuna muestra de material fino o poroso(p.e. arena fina, limo u hormigón) loshidrocarburos pueden llenar todo elvolumen de poros, en un material másgrueso (p.e. grava/piedras) sólo pue-den adherirse a la superficie, provocan-do importantes variaciones en los valo-res de medición (dependiendo de quela muestra –que pesa sólo unos pocosgramos– contenga mayor o menorporcentaje de una piedra gruesa). Parasolucionar este problema bien debereducirse mecánicamente el tamañodel grano grueso o realizarse el análisisen la fracción fina (tras separar el gra-no grueso y determinar su porcentajerespecto a la muestra total). A nivel in-ternacional se ha establecido el análisisde la fracción <2 mm.

En el ámbito de los hidrocarburosvolátiles, se ha evitado el problema delos disolventes en los métodos GC in-troduciendo el método “GC-HEADSPACE” en el análisis de las muestras(donde el envase –herméticamentesellado– se llena hasta la mitad con la

muestra a analizar). Al calentar este en-vase los compuestos volátiles se acu-mulan en la fase gaseosa (aire). Des-pués de un tiempo, durante el cual seequilibra el sistema, se realiza el análi-sis directamente sobre la fase gaseosa.Para la caracterización de gasolina, me-diante este método, se han estableci-do distintos rangos de análisis en losque se determinan los hidrocarburosaromáticos. También existen rangos deanálisis para investigar hidrocarburosalifáticos (p.e. los n-alcanos homólo-gos). Como complemento a la cuanti-ficación del Índice de Hidrocarburos esposible determinar, como parámetrosuma, los hidrocarburos volátiles (p.e.EUROFINS ofrece el rango de análisisde los n-alcanos homólogos de 4 has-ta 12 C-átomos, así como los rangosde análisis con punto de ebullición de0-50, 50-150 y 150-200ºC). No obs-tante, no se ha concluido aún el desa-rrollo y la normalización internacionalde estos procedimientos.

Otros desarrollos relevantes se hanllevado a cabo en el campo de los de-tectores, que han mejorado de formaimportante los límites de detección.Aparte del antes mencionado detectorFID, el detector ECD (Detector deCaptación de Electrones), con altasensibilidad a hidrocarburos halogena-dos, se está utilizando frecuentemen-te en la verificación de disolventes dehidrocarburos volátiles, bifenilos poli-clorados u organocloropesticidas.

Una desventaja de todos estos mé-todos es que una identificación delos compuestos sólo se puede reali-zar mediante el análisis de productosde referencia ultrapuros (estándares)bajo las mismas condiciones. Se acep-ta como prueba de identificación cuan-

do el estándar y la sustancia a identificaraparecen con el mismo tiempo de re-tención en el cromatograma. En el casode mezclas de hidrocarburos minerales,que pueden contener varios cientos yhasta miles de sustancias químicas dis-tinguibles, este criterio resulta poco pre-ciso. Por ello, ha sido un logro importan-te el de poder acoplar un cromatógrafode gases a un detector espectrométricode masas para la identificación del ana-lito (técnica GC-MS).

Las moléculas que salen de la co-lumna de separación cromatográficase introducen en el detector selectivopara masas (MS), concretamente enuna cámara de alto vacío donde sebombardean con un haz de electro-nes. Los fragmentos de moléculas re-sultantes se desvían en un campomagnético, provocando la separaciónde los mismos en función de sus pe-sos moleculares y sus cargas eléctricas.La modificación continua del campomagnético en cuestión de milisegun-dos permite registrar varios espectrosde masa completos por segundo. És-tos indican qué masas de los fragmen-tos se registran con qué frecuencia enun tiempo determinado. Todos los re-sultados se registran en un sistema in-formático. Para su identificación, los es-pectros de masas que pertenecen aun determinado pico se comparan conuna biblioteca de espectros demasas. Es habitual que se utilicen pa-ra la comparación bancos de datoscon más de 200.000 espectros demasas. El sistema hace unas propues-tas de identificación y muestra el gradode coincidencia de los espectros demasa de un determinado pico con la

sustancia de comparación. A raíz de la aplicación de la técnica

GC-MS se han podido afinar los méto-dos de análisis, como p.e., en el ámbi-to de los compuestos volátiles. Hacesólo 20 años que los compuestos guíade hidrocarburos de gasolina han sidolos llamados BTEX (Benceno, Tolueno,Etilbeceno y los Xilenos orto, meta y pa-ra), mientras que hoy en día es están-dar en el análisis ambiental un rangode entre 10 a 25 compuestos aromáti-cos de un solo núcleo aromático (en al-gunas listas, incluso de aproximada-mente 50 compuestos). También seha conseguido bajar sustancialmente ellímite de detección.

Paralelamente, por medio del desa-rrollo de los materiales de las columnasde separación, se ha mejorado la reso-lución en la caracterización de mezclascomplejas y, en combinación con técni-cas de derivación, se ha ampliado elrango de compuestos detectables eidentificables a un gran número de gru-pos de sustancias.

Problemas de entendimiento cau-san frecuentemente las distintas, y enparte contradictorias, referencias a nor-mas. Esto se debe, sobre todo, a la uni-ficación internacional de los reglamen-tos para el análisis. En Alemania, el de-sarrollo de las normas comenzó, sobretodo, en el ámbito de aguas, aguas re-siduales y fangos, bajo el nombre“Deutsches Einheitsverfahren” (Nor-mas Unificadas Alemanas / DEV). Ladenominación inicial del análisis foto-métrico ha sido DEV-H18. Al traducirloa la Norma DIN del Instituto Alemán deNormalización se denominó DIN 38409 - Parte 18. A falta del desarrollo de

una norma paralela para suelos, duran-te mucho tiempo, se analizaron si-guiendo este mismo método e indican-do “basado en la DIN 48 409 - Parte18”. Con la introducción de la técnicade GC-FID se modificó el nombre aDIN 38 409 - Parte 53. Mientras, conti-nuaron los esfuerzos de normalizacióntanto en la UE como en el ámbito inter-nacional. Cuando se introduce comonorma Europea (sólo sufriendo habi-tualmente pequeños cambios), recibela codificación “EN” (aunque con unnúmero muy diferente, de acuerdo conel catálogo normativo Europeo). Igual-mente ocurre cuando una norma asírecibe un carácter internacional: enton-ces, su nomenclatura incorpora la abre-viatura “ISO” y otro número de identifi-cación asignado en base al catálogo in-ternacional. Actualmente, cuando se in-troducen nuevas normas al derechonacional, pueden surgir problemas ensu nomenclatura y su vigencia, así co-mo complicaciones derivadas del desa-rrollo paralelo de normas para diferen-tes matrices de muestra. Por ejemplo,el Índice de Hidrocarburos se puedeanalizar con métodos similares peroque, sin embargo, difieren en la prepa-ración de la muestra. De ello resultandiferentes normas para el análisis delÍndice de Hidrocarburos en Aguas/Aguas Residuales (DIN EN ISO 9377),Suelos (DIN EN ISO 16 703) y Resi-duos (DIN EN 14 039). En caso de du-das el usuario debería consultarlo a laAdministración Competente y/o al la-boratorio, para que de la analítica seobtenga el resultado deseado.

Dr. Joachim HuthEUROFINS UMWELT WEST GMBH

NOTICIASEl pasado mes de abril Kepler, Inge-

niería y Ecogestión, S.L. implanta su Serviciode Asistencia en la Gestión de Si-niestros con Productos Peligro-sos en el Ámbito Portuario en elPuerto de Pasajes, dando servicio alas compañías operadoras del puer-to. Con la incorporación del Puertode Pasajes, la empresa ofrece esteservicio en 18 puertos de Estado yde Comunidades Autónomas en to-do el territorio nacional.

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. pre-sentó su gama de productosCONTEROL en el Salón Internacio-nal de la Seguridad, SICUR 2010,ofreciendo soluciones para el ma-nejo, transporte y almacenamientode productos peligrosos. Como no-vedad se presentaron los contene-dores de almacenamiento en exte-rior según la Instrucción TécnicaComplementaria MI-APQ-01 delReal Decreto 379/2001.

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. ha ob-tenido recientemente la resoluciónde la Viceconsejera de Medio Am-biente del Gobierno Vasco, por laque se acredita a la empresa comoEntidad de Investigación y Re-cuperación de la Calidad delSuelo en el marco de lo estableci-do en el Decreto 199/2006, de 10de Octubre, por el que se estableceel sistema de acreditación de di-chas entidades. El rango de actua-ciones para las que se ha otorgadola acreditación a la empresa es:–Supervisión de la ejecución de medidas

de recuperación de la calidad del

suelo.

–Ejecución de medidas de recuperación

de la calidad del suelo, mediante téc-

nicas de tratamiento «in situ», «on si-

te» u «off site», exceptuando aquéllas

realizadas en plantas fijas o consis-

tentes en la excavación y deposición

controlada.

–Diseño y ejecución de las investigaciones

de la calidad del suelo remanente tras

la adopción de medidas de recupera-

ción.

–Diseño y ejecución de medidas de con-

trol y seguimiento de la calidad del

suelo.

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. es laprimera empresa acreditada por elGobierno Vasco para llevar a cabodescontaminaciones de suelos “in-si-tu” por Biorremediación, mediantela técnica de Bioaumentación. Gra-cias a esta acreditación se valida, an-te Organismos Públicos y EntidadesPrivadas, la calidad de su trabajo y laexperiencia acumulada en un grannúmero de proyectos de recupera-ción de daños medioambientales.

MÉTODOS FORENSES EN LA INVESTIGACIÓNDE DAÑOS AMBIENTALES

La Ciencia Medioambiental Fo-rense es aquella que investiga el ori-gen y el posible responsable de undaño medioambiental sirviendo decomplemento para otros métodostradicionales de investigación. Susherramientas son especialmente úti-les cuando se lleva a cabo un proce-so de investigación con múltiplespruebas. Pueden contribuir en la to-ma de decisiones de las administra-ciones públicas medioambientales,de compañías aseguradoras así co-mo en el desarrollo de procesos ju-diciales. En siniestros con productospeligrosos, p.e. producidos en un lu-gar considerado potencialmentecontaminado, se pueden aportarpruebas que permitan delimitar res-ponsabilidades.

Los principales objetivos son:

Con Gasolina la mayor parte no se mide coneste método. Únicamente se puede identificar lafracción >136ºC (etilbenceno). Hidrocarburosvolátiles se cuantifican como BT(E) X según ISO10301:1997 F4.

Gasolina

Diesel Estándar

Aceite Grasa 15W40 API SF/CC

Queroseno (JAF1)

Diesel Degradado Biológicamenteen muestra de suelo

Aceite Grasaaceite de motor sintético SAE 5W-40

Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos en muestra de suelo

Aceite Grasa Estándar

Betún con Trazas de Alquitránen muestra de suelo

Hidrocarburos Policíclicos Aromáti-cos (PAH) se producen en procesosde combustión con falta de oxigenocon relaciones cuantitativas típicas. Sepueden detectar con un detector dellamas de ionización (FID). Sin embar-go casi siempre se encuentran super-puestos de otros hidrocarburos. Porello, se hace su cuantificación medi-ante espectrometría de masas segúnla norma ISO/DIS 18287.

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lo se pueden usar disolventes que a suvez no contienen moléculas con enla-ces C-H. Por esta razón, los disolventesusados tienen que ser completamentehalogenados (CFC's). En el marco delProtocolo de Montreal para la Protec-ción de la Capa de Ozono se prohibióel uso de estos disolventes y por elloeste método ya no se utiliza en los pa-íses industrializados modernos.

De manera paralela se desarrolla-ron técnicas de cromatografía de ga-ses para el análisis de contaminantesorgánicos. Se trata de una secuenciade dos métodos: primero, se realizauna separación de las sustancias quí-micas contenidas en la muestra me-diante un paso de cromatografía degases. Para ello, se introduce la mues-tra –tras su pretratamiento (extraccióno Head-Space)– en el inyector preca-lentado del sistema de medición. Me-diante un gas portador (habitualmen-te helio ultrapuro) se presiona el vaporresultante por la columna de separa-ción, en la que quedan retenidos –du-rante tiempos diferentes– los distintosproductos químicos que lo compo-nen. Así se separan los componentesindividuales y salen de la columna deseparación transcurridos tiempos dife-rentes (tiempo de retención). Poste-riormente, se procede a la determina-ción cuantitativa de estos componen-tes, que se puede efectuar mediantedistintos detectores. El Detector de Io-nización de Llamas (FID) se consideracomo equipamiento básico para la de-terminación de compuestos orgánicosinflamables, como son los hidrocarbu-ros y disolventes.

Estos métodos de GC-FID para ladeterminación de hidrocarburos se ba-san en los conocimientos adquiridosde antiguos métodos. Actualmente, laextracción se realiza con disolventes nohalogenados (normalmente petról étero n-hexano) y el paso “Clean-Up” –pa-ra la separación de otros productos li-pófilos perturbadores– se ha podidooptimizar para conseguir preferente-mente la detección de los hidrocarbu-ros procedentes del petróleo (TPH´s).La desventaja de este método es queel disolvente usado “enmascara” par-cialmente los componentes volátilesde la muestra (fracción de gasolina) yuna cuantificación segura de los com-puestos sólo se consigue para puntosde ebullición superiores a 170ºC. Delos cromatogramas únicamente sepueden conseguir resultados cualitati-vos sobre los compuestos volátiles. Es-

te método –que ya se ha establecidoen todo el mundo bajo la norma ISO–incluye por definición, como paráme-tro suma, el “Índice de Hidrocarbu-ros” como todos los hidrocarburoscon puntos de ebullición en el rangode n-Decano y n-Tetracontano (n-alca-nos con 10 a 40 átomos de carbono).

La gran ventaja de este método esque permite deducir, a partir de loscromatogramas, más información so-bre el tipo de la contaminación (p.e. sila contaminación proviene de una ga-solina, destilado medio, aceite lubri-cante, betún o de una mezcla de va-rios componentes). En el caso de losdestilados medios (p.e. gasóleo), pue-den aportar información respecto a sise trata de una contaminación recien-te o si ya se trata de un daño enveje-cido (p.e. por evaporación, lavado odegradación biológica). Por ésto, estatécnica analítica es de gran interés pa-ra la valoración de un daño. En los cro-matogramas adjuntos pueden verseunos ejemplos.

El rango de aplicación de este mé-todo no ha cambiado en referencia almétodo fotométrico utilizado anterior-mente. En muestras de agua, el límitede cuantificación se encuentra en 0,1mg/l. El límite superior de aplicaciónes hasta una concentración de 150mg/l. En caso de concentraciones ele-vadas –si la muestra contiene sustan-cias lipófilas o tensoactivos adiciona-

les– se incrementa la posibilidad deerror, determinándose valores inferio-res a los reales. Para muestras de sue-lo, el rango de aplicación está definidoentre 100 y 10.000 mg/kg de materiaseca (aunque muestras con concen-traciones más altas también puedenanalizarse mediante dilución del ex-tracto o reducción de la cantidad inicialde la muestra). En algunos países quetienen Niveles Genéricos de Referen-cia (NGR´s) más bajos se han desa-rrollado adaptaciones del método quepermiten cumplir con la legislación es-pecífica vigente.

En el análisis de materiales sólidosinfluye la granulometría y la homoge-neidad de la muestra. Mientras que enuna muestra de material fino o poroso(p.e. arena fina, limo u hormigón) loshidrocarburos pueden llenar todo elvolumen de poros, en un material másgrueso (p.e. grava/piedras) sólo pue-den adherirse a la superficie, provocan-do importantes variaciones en los valo-res de medición (dependiendo de quela muestra –que pesa sólo unos pocosgramos– contenga mayor o menorporcentaje de una piedra gruesa). Parasolucionar este problema bien debereducirse mecánicamente el tamañodel grano grueso o realizarse el análisisen la fracción fina (tras separar el gra-no grueso y determinar su porcentajerespecto a la muestra total). A nivel in-ternacional se ha establecido el análisisde la fracción <2 mm.

En el ámbito de los hidrocarburosvolátiles, se ha evitado el problema delos disolventes en los métodos GC in-troduciendo el método “GC-HEADSPACE” en el análisis de las muestras(donde el envase –herméticamentesellado– se llena hasta la mitad con la

muestra a analizar). Al calentar este en-vase los compuestos volátiles se acu-mulan en la fase gaseosa (aire). Des-pués de un tiempo, durante el cual seequilibra el sistema, se realiza el análi-sis directamente sobre la fase gaseosa.Para la caracterización de gasolina, me-diante este método, se han estableci-do distintos rangos de análisis en losque se determinan los hidrocarburosaromáticos. También existen rangos deanálisis para investigar hidrocarburosalifáticos (p.e. los n-alcanos homólo-gos). Como complemento a la cuanti-ficación del Índice de Hidrocarburos esposible determinar, como parámetrosuma, los hidrocarburos volátiles (p.e.EUROFINS ofrece el rango de análisisde los n-alcanos homólogos de 4 has-ta 12 C-átomos, así como los rangosde análisis con punto de ebullición de0-50, 50-150 y 150-200ºC). No obs-tante, no se ha concluido aún el desa-rrollo y la normalización internacionalde estos procedimientos.

Otros desarrollos relevantes se hanllevado a cabo en el campo de los de-tectores, que han mejorado de formaimportante los límites de detección.Aparte del antes mencionado detectorFID, el detector ECD (Detector deCaptación de Electrones), con altasensibilidad a hidrocarburos halogena-dos, se está utilizando frecuentemen-te en la verificación de disolventes dehidrocarburos volátiles, bifenilos poli-clorados u organocloropesticidas.

Una desventaja de todos estos mé-todos es que una identificación delos compuestos sólo se puede reali-zar mediante el análisis de productosde referencia ultrapuros (estándares)bajo las mismas condiciones. Se acep-ta como prueba de identificación cuan-

do el estándar y la sustancia a identificaraparecen con el mismo tiempo de re-tención en el cromatograma. En el casode mezclas de hidrocarburos minerales,que pueden contener varios cientos yhasta miles de sustancias químicas dis-tinguibles, este criterio resulta poco pre-ciso. Por ello, ha sido un logro importan-te el de poder acoplar un cromatógrafode gases a un detector espectrométricode masas para la identificación del ana-lito (técnica GC-MS).

Las moléculas que salen de la co-lumna de separación cromatográficase introducen en el detector selectivopara masas (MS), concretamente enuna cámara de alto vacío donde sebombardean con un haz de electro-nes. Los fragmentos de moléculas re-sultantes se desvían en un campomagnético, provocando la separaciónde los mismos en función de sus pe-sos moleculares y sus cargas eléctricas.La modificación continua del campomagnético en cuestión de milisegun-dos permite registrar varios espectrosde masa completos por segundo. És-tos indican qué masas de los fragmen-tos se registran con qué frecuencia enun tiempo determinado. Todos los re-sultados se registran en un sistema in-formático. Para su identificación, los es-pectros de masas que pertenecen aun determinado pico se comparan conuna biblioteca de espectros demasas. Es habitual que se utilicen pa-ra la comparación bancos de datoscon más de 200.000 espectros demasas. El sistema hace unas propues-tas de identificación y muestra el gradode coincidencia de los espectros demasa de un determinado pico con la

sustancia de comparación. A raíz de la aplicación de la técnica

GC-MS se han podido afinar los méto-dos de análisis, como p.e., en el ámbi-to de los compuestos volátiles. Hacesólo 20 años que los compuestos guíade hidrocarburos de gasolina han sidolos llamados BTEX (Benceno, Tolueno,Etilbeceno y los Xilenos orto, meta y pa-ra), mientras que hoy en día es están-dar en el análisis ambiental un rangode entre 10 a 25 compuestos aromáti-cos de un solo núcleo aromático (en al-gunas listas, incluso de aproximada-mente 50 compuestos). También seha conseguido bajar sustancialmente ellímite de detección.

Paralelamente, por medio del desa-rrollo de los materiales de las columnasde separación, se ha mejorado la reso-lución en la caracterización de mezclascomplejas y, en combinación con técni-cas de derivación, se ha ampliado elrango de compuestos detectables eidentificables a un gran número de gru-pos de sustancias.

Problemas de entendimiento cau-san frecuentemente las distintas, y enparte contradictorias, referencias a nor-mas. Esto se debe, sobre todo, a la uni-ficación internacional de los reglamen-tos para el análisis. En Alemania, el de-sarrollo de las normas comenzó, sobretodo, en el ámbito de aguas, aguas re-siduales y fangos, bajo el nombre“Deutsches Einheitsverfahren” (Nor-mas Unificadas Alemanas / DEV). Ladenominación inicial del análisis foto-métrico ha sido DEV-H18. Al traducirloa la Norma DIN del Instituto Alemán deNormalización se denominó DIN 38409 - Parte 18. A falta del desarrollo de

una norma paralela para suelos, duran-te mucho tiempo, se analizaron si-guiendo este mismo método e indican-do “basado en la DIN 48 409 - Parte18”. Con la introducción de la técnicade GC-FID se modificó el nombre aDIN 38 409 - Parte 53. Mientras, conti-nuaron los esfuerzos de normalizacióntanto en la UE como en el ámbito inter-nacional. Cuando se introduce comonorma Europea (sólo sufriendo habi-tualmente pequeños cambios), recibela codificación “EN” (aunque con unnúmero muy diferente, de acuerdo conel catálogo normativo Europeo). Igual-mente ocurre cuando una norma asírecibe un carácter internacional: enton-ces, su nomenclatura incorpora la abre-viatura “ISO” y otro número de identifi-cación asignado en base al catálogo in-ternacional. Actualmente, cuando se in-troducen nuevas normas al derechonacional, pueden surgir problemas ensu nomenclatura y su vigencia, así co-mo complicaciones derivadas del desa-rrollo paralelo de normas para diferen-tes matrices de muestra. Por ejemplo,el Índice de Hidrocarburos se puedeanalizar con métodos similares peroque, sin embargo, difieren en la prepa-ración de la muestra. De ello resultandiferentes normas para el análisis delÍndice de Hidrocarburos en Aguas/Aguas Residuales (DIN EN ISO 9377),Suelos (DIN EN ISO 16 703) y Resi-duos (DIN EN 14 039). En caso de du-das el usuario debería consultarlo a laAdministración Competente y/o al la-boratorio, para que de la analítica seobtenga el resultado deseado.

Dr. Joachim HuthEUROFINS UMWELT WEST GMBH

NOTICIASEl pasado mes de abril Kepler, Inge-

niería y Ecogestión, S.L. implanta su Serviciode Asistencia en la Gestión de Si-niestros con Productos Peligro-sos en el Ámbito Portuario en elPuerto de Pasajes, dando servicio alas compañías operadoras del puer-to. Con la incorporación del Puertode Pasajes, la empresa ofrece esteservicio en 18 puertos de Estado yde Comunidades Autónomas en to-do el territorio nacional.

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. pre-sentó su gama de productosCONTEROL en el Salón Internacio-nal de la Seguridad, SICUR 2010,ofreciendo soluciones para el ma-nejo, transporte y almacenamientode productos peligrosos. Como no-vedad se presentaron los contene-dores de almacenamiento en exte-rior según la Instrucción TécnicaComplementaria MI-APQ-01 delReal Decreto 379/2001.

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. ha ob-tenido recientemente la resoluciónde la Viceconsejera de Medio Am-biente del Gobierno Vasco, por laque se acredita a la empresa comoEntidad de Investigación y Re-cuperación de la Calidad delSuelo en el marco de lo estableci-do en el Decreto 199/2006, de 10de Octubre, por el que se estableceel sistema de acreditación de di-chas entidades. El rango de actua-ciones para las que se ha otorgadola acreditación a la empresa es:–Supervisión de la ejecución de medidas

de recuperación de la calidad del

suelo.

–Ejecución de medidas de recuperación

de la calidad del suelo, mediante téc-

nicas de tratamiento «in situ», «on si-

te» u «off site», exceptuando aquéllas

realizadas en plantas fijas o consis-

tentes en la excavación y deposición

controlada.

–Diseño y ejecución de las investigaciones

de la calidad del suelo remanente tras

la adopción de medidas de recupera-

ción.

–Diseño y ejecución de medidas de con-

trol y seguimiento de la calidad del

suelo.

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. es laprimera empresa acreditada por elGobierno Vasco para llevar a cabodescontaminaciones de suelos “in-si-tu” por Biorremediación, mediantela técnica de Bioaumentación. Gra-cias a esta acreditación se valida, an-te Organismos Públicos y EntidadesPrivadas, la calidad de su trabajo y laexperiencia acumulada en un grannúmero de proyectos de recupera-ción de daños medioambientales.

MÉTODOS FORENSES EN LA INVESTIGACIÓNDE DAÑOS AMBIENTALES

La Ciencia Medioambiental Fo-rense es aquella que investiga el ori-gen y el posible responsable de undaño medioambiental sirviendo decomplemento para otros métodostradicionales de investigación. Susherramientas son especialmente úti-les cuando se lleva a cabo un proce-so de investigación con múltiplespruebas. Pueden contribuir en la to-ma de decisiones de las administra-ciones públicas medioambientales,de compañías aseguradoras así co-mo en el desarrollo de procesos ju-diciales. En siniestros con productospeligrosos, p.e. producidos en un lu-gar considerado potencialmentecontaminado, se pueden aportarpruebas que permitan delimitar res-ponsabilidades.

Los principales objetivos son:

Con Gasolina la mayor parte no se mide coneste método. Únicamente se puede identificar lafracción >136ºC (etilbenceno). Hidrocarburosvolátiles se cuantifican como BT(E) X según ISO10301:1997 F4.

Gasolina

Diesel Estándar

Aceite Grasa 15W40 API SF/CC

Queroseno (JAF1)

Diesel Degradado Biológicamenteen muestra de suelo

Aceite Grasaaceite de motor sintético SAE 5W-40

Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos en muestra de suelo

Aceite Grasa Estándar

Betún con Trazas de Alquitránen muestra de suelo

Hidrocarburos Policíclicos Aromáti-cos (PAH) se producen en procesosde combustión con falta de oxigenocon relaciones cuantitativas típicas. Sepueden detectar con un detector dellamas de ionización (FID). Sin embar-go casi siempre se encuentran super-puestos de otros hidrocarburos. Porello, se hace su cuantificación medi-ante espectrometría de masas segúnla norma ISO/DIS 18287.

Orbital02 2/10/10 12:32 Página 2

TÉCNICAS DE ANÁLISIS DEHIDROCARBUROS

NOTICIAS

Dr. Joachim Huth, es Doctor en Biología. Es “Analytical Service Ma-nager” en el laboratorio de EUROFINS UMWELT WEST GMBH enWesseling, Colonia. Es miembro de la VAAM “Asociación para Micro-biología en General y Aplicada”, la DECHEMA "Sociedad para Tecno-logía Química y Biológica” y de la "Asociación Alemana para la Pro-tección del Entorno y del Medio Ambiente”. Es perito jurado de laCámara de Comercio e Industria de Colonia para la toma de mues-tra y análisis de contaminantes en aguas subterráneas y en suelos.Ha sido director de distintos laboratorios de investigación y análisisambiental. Es autor de numerosas publicaciones científicas. Dr. Joa-chim Huth es asesor técnico de Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L.

Tras su reunión celebrada el 25de febrero de 2010, el Centro parael Desarrollo Tecnológico Industrial(CDTI) aprobó su participación enel Proyecto Individual de Inves-tigación y Desarrollo (PID) deTÉCNICAS MICROBIOLÓGICAS,S.L. “Procedimientos microbiológi-cos aplicados a la recuperación dedaños al medio ambiente causadospor productos peligrosos”.

Este proyecto empresarial englo-ba una actividad de investigación in-dustrial junto a una de desarrollo ex-perimental que tienen como objetivoprincipal la optimización del metabo-lismo microbiano para su utilizaciónen diversos procesos de ”biorreme-diación” aplicados a la recuperaciónde daños medioambientales.

Con origen en una misma filoso-fía basada en el compromiso medio-ambiental y bajo la motivación de im-pulsar la investigación en el ámbito dela recuperación de daños causados alMedio Ambiente, en Agosto de 2010,se firmó un Acuerdo Marco entre laCOMPAÑÍA LOGÍSTICA DE HI-DROCARBUROS CLH, S.A. y TÉC-NICAS MICROBIOLÓGICAS, S.L.

El objeto del presente es desarro-llar, conjuntamente, el Proyecto deI+D+i: “Procedimientos Microbiológi-cos Aplicados a la Recuperación deDaños al Medio Ambiente causadospor Productos Peligrosos”, basado enuna investigación orientada a la opti-mización de procesos microbiológi-cos y su aplicación en biotecnologíaambiental. Con este objetivo común,COMPAÑÍA LOGÍSTICA DE HIDRO-CARBUROS CLH, S.A. y TÉCNICASMICROBIOLÓGICAS, S.L., están dise-ñando una Planta Experimental deTratamiento que permita el desarrollode técnicas de remediación eficien-tes, seguras, sostenibles y económica-mente viables. Para este proyecto,TÉCNICAS MICROBIOLÓGICAS, S.L.cuenta con la participación del Centropara el Desarrollo Tecnológico (CDTI)y con una ayuda dentro del Subpro-grama Torres Quevedo, englobado enla línea instrumental de actuación delPlan Nacional de Investigación Cientí-fica, Desarrollo e Innovación Tecnoló-gica (I+D+i) 2008-2011.

Los daños ambientales causadospor el ser humano conllevan conside-rables daños materiales y costes eco-nómicos, así como afecciones a losmedios de protección suelo, agua y ai-re. Ello implica un riesgo para el cuer-po, la vida y la salud de las personas,la fauna y la flora y supone una hipo-teca para futuras generaciones. Debi-do al amplio rango de aplicación delos hidrocarburos, los daños medio-ambientales causados por éstos tie-nen un papel importante.

El primer paso para verificar la exis-tencia de contaminantes orgánicos esla obtención de una muestra repre-sentativa. Los errores cometidos en latoma de muestra no se pueden sub-sanar ni con los mejores métodosanalíticos. Existen diferentes herra-mientas auxiliares –como tubos colori-métricos, detectores de fotoionizacióny equipos de perforación con sondasespeciales– que ayudan a encontrar elrastro de contaminantes orgánicos(volátiles); facilitan la identificación dezonas sospechosas y permiten acotar-las. Sin embargo, ninguno de estosmétodos permite identificar las sus-tancias químicas que realmente se en-cuentran en el suelo. Para ello hay quetomar muestras que deben analizarseen el laboratorio.

Para conservar las muestras des-pués de su extracción, son especial-mente aptos recipientes de materialinerte como es el cristal. Idóneamentedeben ser de reciente fabricación ycon cierre hermético. Las muestras deaguas deben estabilizarse en el mis-mo emplazamiento para evitar quesufran alguna alteración hasta que seanalicen. Los envases para el análisis

de suelos se deben llenar lo máximoposible para reducir la cantidad de oxí-geno y prevenir una posible degrada-ción biológica durante el transporte.Hasta el momento de su análisis, lasmuestras deben conservarse y trans-portarse en frío y oscuridad. Bajo estascondiciones, las pérdidas en muestras

de suelo –con un contenido de, apro-ximadamente, unos 1.000 mg/kg dehidrocarburos– son inferiores al 1%.

Para el análisis de hidrocarburos sehan ido introduciendo diferentes mé-todos. El más simple es la determina-ción gravimétrica de sustancias lipófi-las. Para ello se realiza una extraccióncon un disolvente volátil (p.e. éter depetróleo o n-hexano). A continuación,se evapora este disolvente y se deter-mina el residuo mediante gravimetría.Así se pueden determinar hidrocarbu-ros con puntos de ebullición medios yaltos, pero también lípidos, grasas, áci-dos húmicos y una gran variedad deotros compuestos orgánicos. La des-ventaja de este método es que no per-mite determinar compuestos volátiles.

Durante décadas, los métodos de

referencia para la determinación de hi-drocarburos de petróleo han sido losmétodos fotométricos. Tras la extrac-ción con un disolvente se mide la ab-sorción, en el espectro de infrarrojos,de las oscilaciones características delos enlaces C-H (espectroscopia IR).Como parámetro suma se cuantificandos o tres máximos de absorción ca-racterísticos, de los cuales dos corres-ponden a hidrocarburos alifáticos yuno a aromáticos. Desviaciones pro-ducidas en el análisis de hidrocarburosaromáticos se han podido solventar,más tarde, con equipos más moder-nos. Esta tecnología de medición per-mite la analítica de hidrocarburos conpuntos de ebullición bajos, medios yaltos. Como ya se ha explicado en elmétodo para el análisis de sustanciaslipófilas, el disolvente también extraeproductos similares a los analitos a de-terminar. Como desarrollo de estemétodo se ha introducido un paso delimpieza mediante una columna cro-matográfica con Óxido de AluminioActivado, que permite separar sustan-cias lipófilas, de tal forma que, en ladeterminación fotométrica, únicamen-te se detectan hidrocarburos proce-dentes de petróleo. Para poder valorarprocesos de degradación biológica re-sulta útil la medición del extracto antesy después del paso de “Clean Up” porla columna de Óxido de Aluminio. Unaumento en la diferencia entre los dosresultados indicaba una acumulaciónde productos lipófilos y productos in-termedios de degradación.

La gran desventaja de este méto-do, que ya se había considerado comohabitual en la analítica ambiental y quehabía resultado muy fiable, es que só-

Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L.www.conterol.es • www.kepler.es • keplerie@kepler.es // Tel.: 947 256 233 // Fax: 947 250 152 //

BOLETÍN INFORMATIVO DE Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L.orbital •••NÚMERO02SEP2010

NOTICIASKepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. participó en

EXPOBIOENERGÍA 2009 y 2010 presen-tando por primera vez en España la innova-dora planta de biogás de alto rendimiento(Rottaler Modell) de la empresa alemanaBME BiomasseEnergie GMBH. En elproceso del Rottaler Modell se separa la hi-drólisis y metanogénesis en dos fases dife-rentes aumentando el rendimiento de lageneración de metano y su versatilidad.

Desde el año 2003 Kepler, Ingeniería y Eco-gestión, S.L. tiene una Delegación en Barcelo-na desde la cual damos servicio a las CC.AAde Cataluña, Valencia y Baleares. Para acer-carnos más a uno de los núcleos industrialesmás importantes del país, como es Barcelo-na y sus alrededores, hemos trasladado laoficina de nuestra Delegación al Centro deNegocios Nodus, ubicado en el P.I. Can Sal-vatella en Barberà del Vallès. El objetivode este traslado ha sido aprovechar las posi-bilidades que ofrece este centro para mejo-rar el servicio a los clientes y beneficiarse dela versatilidad que ofrecen sus instalaciones.Al mismo tiempo, la empresa ha ampliadosu almacén de emergencia con la posibili-dad de acceso las 24 h los 365 días al año.

En octubre del presente año la Conse-jería de Medio Ambiente de la Junta deAndalucía ha otorgado a la empresaKepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. la autorizaciónprevisional como Gestor de ResiduosPeligrosos en Actividades de Descon-taminación de Suelos. La citada autori-zación posibilitará el desarrollo de las si-guientes actividades en la gestión de sue-los contaminados: Extracción de aire delsuelo; extracción de agua de acuíferos ysu depuración; extracción de fase libre deacuíferos; bioventilación; inyección de airecomprimido; tratamiento microbiológicomediante Bioaumentación; lavado desuelos “in situ”; descontaminación me-diante Biopilas.

En la actualidad, la Consejería de MedioAmbiente de la Junta de Andalucía, a travésde la Dirección General de Prevención y Ca-lidad Ambiental, está avanzando en la identi-ficación de espacios potencialmente conta-minados para su catalogación y posteriordescontaminación. Según los datos queobran en el informe ambiental 2008 de laConsejería de Medio Ambiente, actualmenteexisten treinta y cuatro expedientes abiertosde suelos potencialmente contaminados,veintiséis de ellos en fase de estudio, desta-cando los once expedientes abiertos en Cór-doba, y los trece en Sevilla. Se han declara-do dos suelos como contaminados y sietese han descontaminado. La amplia experien-cia de Kepler, Ingeniería y Ecogestión, S.L. de más dequince años, la utilización permanente detecnología de última generación, así comosus colaboraciones con empresas especiali-zadas de Alemania y otros países de laUnión Europea, consolidan la empresa y ga-rantizan un eficaz servicio a sus clientes.

– Determinar cuándo se haproducido el daño (antigüedad)

– El lugar de procedencia de lassustancias contaminantes (el focode la contaminación)

– El origen de las sustanciascontaminantes (sustancia de parti-da o original)

– Cuantificar la degradaciónnatural (NA, Natural Attenuation)

Como en todas las aplicacionesforenses, también en la ciencia am-biental debe aplicarse el lema de lautilización de pruebas múltiples. Im-prescindible, también, es disponerde información adicional como eluso histórico del lugar, su situacióngeológica e hidrogeológica, los pará-metros geoquímicos, la química delagua subterránea y la situación delos flujos de las distintas sustancias.

Para que los métodos forensespuedan ser una herramienta fiableen procesos judiciales sus resulta-dos deben ser comprensibles y ve-rificables. Cuanta mayor coinciden-cia exista entre los resultados de losdistintos métodos aplicados, másfiabilidad tienen los indicios. Méto-dos forenses pueden describir eidentificar coincidencias inequívo-cas, similitudes en la signatura dedistribución y en la signatura de isó-topos así como en los procesos dedegradación.

Los principales métodos foren-ses en la investigación de dañosambientales son:

– El "Fingerprinting": se eva-lúa la signatura típica de distribu-ción de distintos compuestos quí-micos de una contaminación enfunción de su origen, antigüedad einteracciones con el entorno. Porejemplo, el cromatograma de unagasolina se distingue claramentedel cromatograma de gasóleo. El

cromatograma de una contamina-ción por Hidrocarburos PolicíclicosAromáticos (PAH´s) reciente se dis-tingue claramente de una degrada-da microbiológicamente.

– El análisis geoquímico eisotópico utiliza el fraccionamientode los isótopos. Debido a la diferen-cia de la masa de los isótopos y dela energía de enlace se producendiferencias en su distribución. Lacomposición isotópica de un ele-mento depende de su origen, deposibles interacciones en el sub-suelo (transformación microbiológi-ca, reacciones geoquímicas, proce-sos fisicoquímicos) y, en caso deisótopos radiactivos, de la antigüe-dad de la sustancia. Mediante elanálisis de múltiples isótopos sepuede conocer el fabricante de, porejemplo, un disolvente. También losBTEX´s muestran una signatura deisótopos que les relaciona con el fa-bricante. La signatura de elementospesados (p.e. 87Sr/86Sr, 206Pb/207Pb) depende del entorno geo-lógico de una mina y puede ofrecerinformación sobre la procedenciade un producto acabado. La signa-tura de isótopos de nitrógeno(15N/14N) puede utilizarse paradeterminar el origen natural o en-trópico de una contaminación pornitratos en el agua subterránea.

– La evaluación de signatu-ras de distribución de múltipleselementos se basa en el hecho deque un producto que haya causadouna contaminación se compone, amenudo, de varias sustancias quí-micas. Su composición tambiénpuede variar dependiendo dequién sea su fabricante. Un análisisde múltiples elementos ofrece laposibilidad de conocer la antigüe-dad en base a cambios en la com-

posición de un producto introduci-do por un fabricante en una deter-minada fecha. Se permite distinguirsi el origen de una contaminaciónpor hidrocarburos policíclicos aro-máticos tiene su origen en produc-tos energéticos diagénicos, como elaceite mineral y el carbón, o vienede un proceso natural o técnico decombustión.

– Sustancias trazas y traza-dores medioambientales: lassustancias traza pueden utilizarsecomo trazadores naturales para de-terminar cuándo se ha producidoun evento, así como para la carac-terización hidrogeológica de un es-cenario de extensión y distribución.Se basa en el conocimiento de laevolución temporal de una concen-tración y de su comportamiento enel subsuelo. Por ejemplo, es cono-cido que los CFC´s han entrado enel circuito hidráulico, a través de laatmósfera, a partir de los años 30del siglo pasado. El gas inerte hexa-fluoruro de azufre (SF6) empezó autilizarse en los años setenta del si-glo pasado.

En resumen, la ciencia forensemedioambiental es especialmenteapta en la evaluación de la anti-güedad de un daño medioambien-tal por aceites minerales e hidro-carburos aromáticos. El lugar deorigen de una contaminación tam-bién puede ser determinado parahidrocarburos volátiles halogena-dos y metales pesados. La degra-dación natural se puede determi-nar de forma fraccionada por losdistintos compuestos orgánicos.En daños causados por hidrocar-buros minerales, hidrocarburos po-licíclicos aromáticos y metales pe-sados, se puede reconstruir el ori-gen de la sustancia.

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