Perspectivas
Existen muchos enfoques que se pueden aplicar durante una investigación ambiental para evaluar las condiciones del subsuelo. Estos pueden variar según los medios que requieren investigación y los objetivos finales del proyecto. La información obtenida se usa para desarrollar y refinar el modelo de sitio conceptual (CSM) del proyecto. El CSM es una representación de las condiciones del sitio, la migración y los impactos de los contaminantes químicos, así como de los posibles efectos en los receptores. El CSM es un documento o visualización dinámica del proyecto que ayuda a determinar las actividades de investigación y recuperación más adecuadas. Es habitual que las personas involucradas en la evaluación y solución de un problema de subsuelo tengan una comprensión incompleta del proyecto, de modo que se debe continuar con las actividades de investigación para obtener tanta información como sea posible dentro de las consideraciones presupuestarias del proyecto.
Las herramientas de investigación pueden variar, y si bien cada una ofrece sus propias ventajas, cada enfoque se debe seleccionar cuidadosamente según los objetivos del proyecto. Algunas herramientas comunes para la investigación de subsuelos incluyen las perforadoras de suelo con equipos de análisis sobre terreno para investigar las muestras de suelo y agua subterránea a través de puntos de pozo temporales o pozos de monitoreo permanentes. Estos métodos de recolección de datos pueden requerir equipos y proveedores especializados, pueden ser intrusivos y exigir una huella de trabajo significativa. Además, estas investigaciones no siempre son la forma más eficiente y rentable de reunir información inicial e integral sobre el subsuelo. Mientras que las condiciones del suelo y/o del agua subterránea pueden ser cuantitativamente evaluadas mediante un análisis sobre el terreno (p. ej.: observación visual, olores, lecturas de medidores de campo), se suele necesitar un análisis de laboratorio a fin de comparar los datos cuantificables o lograr bajos niveles de referencia. Por lo tanto, la perforación del suelo o los trabajos de investigación de pozo a menudo demandan múltiples costos de proveedores (como perforadoras y laboratorios).
El muestreo pasivo de gas de suelo es un enfoque de investigación que se puede implementar para obtener una cantidad significativa de datos de cuantificación de una manera relativamente rentable. Un estudio pasivo de gas de suelo puede ser beneficioso a la hora de evaluar los compuestos orgánicos volátiles (VO). Se pueden instalar muestreadores de gas de suelo en un área de investigación sin necesidad de capacitación o equipos especializados. Como el trabajo se puede hacer con un equipo de mano, el acceso al muestreo no está tan restringido como cuando se necesita un equipo de perforación. Cada muestra pasiva de gas de suelo solo se debe instalar a una escasa profundidad a través de un agujero de diámetro pequeño en el subsuelo. Por lo tanto, el personal capacitado puede instalar múltiples ubicaciones, lo cual permite una mayor cobertura del área de investigación. Esto permite evaluar el área de investigación de forma tal de obtener una instantánea de las condiciones del subsuelo y ayudar a identificar las áreas con los casos más graves, donde se pueden hacer investigaciones de seguimiento.
Antes de iniciar cualquier investigación ambiental del subsuelo, se debe desarrollar un CSM para reunir la información conocida sobre el proyecto. El CSM debe identificar los contaminantes de interés (COC), la fuente de los COC en el subsuelo, el comportamiento de los COC en el subsuelo, las vías de migración y cuáles podrían ser sus potenciales receptores. La cantidad de información conocida para el proyecto varía según el estado de la investigación. Al comienzo del proceso, puede haber mucha información desconocida, por lo que se deberán hacer suposiciones. Sin embargo, a medida que la investigación del subsuelo progresa, se debe incorporar la información específica para el sitio con el fin de refinar el CSM. Esto hace del CSM una herramienta realmente dinámica dentro del proceso de investigación. Los siguientes son algunos de los elementos que hay que considerar cuando se desarrolla un CSM para una investigación de subsuelo:
Cuando se está desarrollando el CSM e inicialmente no se conoce cierta información o esta es limitada, resulta fundamental seleccionar herramientas de investigación que ayuden a revelar la información del sitio para enfocar el CSM y planificar una futura evaluación.
Los enfoques tradicionales sobre el inicio de una investigación ambiental generalmente se dedican a investigar las condiciones ambientales reconocidas (REC) o las áreas de interés (AOC). Este proceso suele conllevar el desarrollo de una red de perforaciones del suelo y/o monitoreo de pozos mediante la contratación de un proveedor experimentado con equipos altamente especializados para recolectar muestras de suelo y/o agua subterránea, a fin de evaluar la calidad de dicho suelo o agua subterránea en la zona adyacente a los REC/AOC que se evalúan. Si hay contaminación, es posible que se requieran numerosas repeticiones de los pasos de muestreo de suelo y/o agua subterránea para caracterizar plenamente el sitio y delinearlo según los reglamentos aplicables. Este plan de acción puede evolucionar, y completarlo puede tomar varios años, con un costo de proyecto/investigación cada vez más alto. La capacidad de caracterizar plenamente la contaminación en un sitio puede resultar difícil por varios factores, tales como los desafíos de espacio y de acceso con equipos de perforación, limitaciones de tiempo en cuanto a la cantidad de muestreo realizable en un día, interrupción de las operaciones de negocios del sitio, capacitación y experiencia necesarias para el personal de campo y múltiples traslados al sitio con el fin de ubicar las zonas de entrada limpias para el muestreo. Estos desafíos se pueden traducir en un plazo de ejecución más largo y en la postergación de las fechas para completar los hitos, así como en presupuestos excesivos.
Las concentraciones elevadas de compuestos orgánicos volátiles (VO) en suelo y/o agua subterránea pueden superar los umbrales de intrusión de vapor (VI), y se pueden requerir investigaciones de VI para evaluar la calidad del aire en el interior y/o del gas de suelo dentro de los edificios circundantes. El típico muestreo de VI se realiza mediante el uso de dispositivos de recolección de muestras inertes (p. ej.: recipientes summa y controladores de flujo regulado). El muestreo del gas de suelo por debajo de la losa se completa con herramientas de bajo perfil para la recolección de muestras. Sin embargo, si no se puede realizar el muestreo de gas en un edificio por falta de acceso al sitio o por otros problemas, se deberá usar un taladro para hacer un muestreo de losa cercana en las áreas exteriores adyacentes al edificio. Se recomienda el uso de procedimientos de testeo de cubierta y sello antes de iniciar el muestreo de gas de suelo, siempre que así lo permitan las condiciones del sitio y la presencia de posibles fuentes de fondo. En promedio, un equipo de dos personas experimentadas puede instalar unas seis (6) a siete (7) muestras de gas de suelo a través de recipientes summa y equipos de testeo de sellos. Los recipientes de muestras son engorrosos, sobre todo si se necesitan muchos de ellos para llevar a cabo eventos de muestreo de gran tamaño. A menudo es necesario supervisar periódicamente los recipientes para garantizar su correcto funcionamiento y la recolección de muestras. Además, el muestreo puede verse limitado por la disponibilidad y la calidad de los equipos suministrados por el laboratorio. Estas complicaciones pueden traducirse en esfuerzos y gastos adicionales incurridos en el proyecto. Por último, estas metodologías están diseñadas para recolectar datos a partir de una "instantánea" en el tiempo, mientras que con otros métodos se pueden recolectar datos a través de períodos más prolongados, y la media ponderada de las concentraciones puede ser más representativa de las tendencias de concentración estacional del gas de suelo en un determinado sitio.
El muestreo pasivo de gas de suelo es un enfoque no tradicional que se puede usar para reunir datos críticos en las etapas iniciales de un proyecto. A través de este muestreo no solo se evalúa el gas de suelo, ya que esta tecnología además permite que el usuario desarrolle un mejor CSM al obtener una comprensión de la contaminación y los comportamientos de los VO del suelo y del agua subterránea. El muestreo se puede completar de manera interna y no exige contratar a un proveedor experimentado para suministrar equipos especializados. La tecnología es directa y no requiere demasiada experiencia ni conocimientos técnicos. Un equipo de dos personas experimentadas puede instalar de 25 a 50 muestreadores al día, según las condiciones de la superficie del suelo y del sitio. Después del período de muestreo designado, una persona puede retirar aproximadamente 50 muestreadores por día y restaurar la superficie del suelo. Los datos y conocimientos obtenidos de un sitio a partir de un único evento de muestreo pasivo de gas de suelo pueden equivaler a lo que se obtendría con tres 3 o más movilizaciones si se emplearan métodos más tradicionales, como la perforación, lo cual permite ahorrar tiempo y dinero. El proceso es no invasivo y de bajo perfil si se compara con los métodos de perforación tradicionales, y los clientes/propietarios suelen preferir este método porque el impacto sobre sus negocios será mínimo.
Si bien las características específicas pueden variar según la marca, la tecnología utiliza tubos (o muestreadores) que miden de cinco (5) a seis (6) pulgadas de largo y contienen un material absorbente colocado en una matriz cerca de la superficie. A medida que los contaminantes de VO presentes en el suelo y el agua subterránea se volatilizan, el absorbente se encuentra con el gas de suelo que atraviesa la matriz en el suelo mediante difusión molecular o advección (transporte impulsado por presión), y estos gases son absorbidos por el material. Los muestreadores se suelen colocar en un esquema tipo rejilla sin inclinación (que incluye áreas de acceso limitado) para cubrir una superficie del mayor tamaño posible. Se pueden añadir ubicaciones inclinadas adicionales para cubrir ciertas funciones específicas. En general, se recomienda una rejilla con un espacio de 25 pies entre cada ubicación de muestra para identificar las áreas fuente, pero esto puede depender de las áreas concretas de investigación y de los presupuestos del proyecto. Se usa una barra de perforación o un martillo perforador rotatorio para hacer un agujero piloto pequeño (menos de una pulgada de diámetro) con el fin de desplegar los muestreadores sobre el suelo. Luego, el muestrador se retira de su contenedor de envío y se inserta en la parte inferior del agujero piloto utilizando varillas de empuje hasta la profundidad buscada (generalmente no supera las 24 pulgadas por debajo del nivel). Un corcho u otra "tapa" atornillada a la parte superior del muestreador se apisona al mismo nivel de la superficie del suelo para sellar el agujero. No se requieren cubiertas de helio ni otros procedimientos de control de fugas. Los muestreadores permanecen en el suelo durante un período prolongado (generalmente entre una semana y un mes). El plazo para el análisis depende de varios factores, tales como la volatilidad de los contaminantes, la profundidad de los contaminantes y la densidad del suelo. Luego se retiran los muestreadores a mano y se envían al laboratorio para su análisis. Gracias a su pequeño tamaño, los muestreadores son muy fáciles de transportar y enviar en comparación con los recipientes summa.
Los muestreadores pasivos permiten la recolección de muestras a lo largo de días o semanas para medir los compuestos presentes en el gas de suelo. Los datos se reportan como concentraciones promedio a través del tiempo, y pueden ser más representativas de las condiciones reales del subsuelo en comparación con una muestra de toma instantánea, que puede presentar sesgos a causa de las condiciones del sitio. Los datos se suelen informar en unidades de masa, pero los datos relativos a la concentración también pueden informarse de forma similar a los métodos tradicionales del gas de suelo por debajo de la losa (análisis con recipiente summa). Se puede completar una evaluación analítica para hacer un análisis o aplicar un método EPA con el fin de comparar datos. Estos datos se pueden compilar como una representación visual a través del mapa de isoconcentraciones (ver Figura 1). Las ubicaciones y las isoconcentraciones de las muestras se pueden superponer sobre los planos del sitio existentes y usarse como capas a través de un software de mapeo, con el fin de ajustar el CSM.
Si bien algunas agencias regulatorias no aceptan los resultados del muestreo pasivo de gas del suelo como la única línea de evidencia al momento de evaluar la vía de VI u obtener la delineación del suelo y/o del agua subterránea, la cantidad de datos obtenidos a partir de un evento de muestreo pasivo de gas de suelo puede ser impresionante y realmente dar cuenta de las condiciones presentes por debajo de un determinado sitio. En lugar de colocar las muestras a ciegas, esta tecnología le ofrece al investigador una guía sobre dónde colocar las muestras confirmatorias utilizando enfoques de muestreo tradicionales y aceptados por las agencias regulatorias. Las investigaciones que normalmente llevan varias repeticiones de los pasos de muestreo ahora se pueden completar con un CSM más refinado, lo que se traduce en considerables reducciones de costos.
El principal objetivo de usar el muestreo pasivo de gas de suelo es refinar el CSM del proyecto. Cuando el impacto de la fuente de subsuelo es desconocido o no ha sido suficientemente caracterizado, el muestreo pasivo de gas de suelo es una herramienta de investigación útil para ayudar a obtener una instantánea de dónde pueden ubicarse las áreas más afectadas o adónde pueden estar migrando los contaminantes. La implementación de muestreos pasivos en un sistema de rejilla ayuda a identificar en qué se deben centrar las próximas actividades de investigación. Esta rejilla se puede usar sobre un REC o AOC específico o en una parte más grande del sitio, según la fase de la investigación. La capacidad de enfocarse en el CSM permite un uso más eficiente del presupuesto de la investigación.
Otro beneficio del muestreo pasivo de gas de suelo es el volumen de las muestras que se pueden recolectar en comparación con los métodos tradicionales de investigación de subsuelos. Según las condiciones del sitio, el personal de campo experimentado puede desplegar de 25 a 50 muestreadores en un día, mientras que instalar 15 perforaciones de suelo por día, según las condiciones del suelo y la profundidad de perforación, sería excepcional.
Por otra parte, los muestreadores pasivos de gas se instalan principalmente con equipos manuales y no necesitan herramientas de perforación o proveedores especializados, lo cual reduce los costos generales del muestreo. Además, los equipos de perforación exigen una huella más grande y pueden interferir con las operaciones en curso. Debido a sus métodos de instalación, el muestreo pasivo de gas de suelo se puede realizar en lugares donde las limitaciones de acceso prohibirían las actividades de perforación tradicional y de manera que no sea tan intrusivo para las operaciones en curso.
El muestreo pasivo de gas de suelo permite la recolección eficiente de muchas muestras representativas de subsuelo que ayudan a refinar el CSM y a desarrollar un enfoque rentable para las actividades continuas de evaluación de proyectos. Los procedimientos para el muestreo pasivo de gas de suelo permiten que estas investigaciones se hagan con perturbaciones limitadas y de una manera rentable.
Le agradecemos a Nicholas Potkalesky y Erik Weber por aportar su conocimiento y experiencia, que fueron de gran ayuda en esta investigación.
Nicholas Potkalesky es gerente de proyectos en la práctica de Medioambiente, Salud y Seguridad de J.S. Held y un profesional matriculado en recuperación de sitios en Nueva Jersey. Nick cuenta con más de 15 años de experiencia en recuperación ambiental. Se especializa en casos de recuperación complejos en propiedades comerciales e industriales donde hay que tratar con varios contaminantes y áreas de preocupación. También trabaja con sitios contaminados para lograr que cumplan con las normas. En su trabajo con un equipo increíblemente talentoso de la oficina de Summit, Nueva Jersey, tiene el privilegio de ayudar a los clientes a navegar el dinámico panorama del cumplimiento ambiental.
Puede comunicarse con Nick escribiendo a [email protected] o llamando al +1 973 528 7029.
Erik Weber es un científico ambiental en la práctica de Medioambiente, Salud y Seguridad de J.S. Held. Erik se incorporó a J.S. Held en 2022 con más de diez años de experiencia en recuperación ambiental, ya que ha trabajado en proyectos que van desde pequeñas propiedades residenciales hasta grandes complejos industriales/comerciales de múltiples propietarios. Prestó apoyo a proyectos en todas las fases del proceso de recuperación de sitios, desde las actividades iniciales de debida diligencia hasta el cierre final del caso. Erik tiene una amplia experiencia en investigación y recuperación ambiental. En su cargo actual en J.S. Held, Erik trabaja en estrecha colaboración con los miembros del personal sénior y junior, sobre todo en investigaciones de suelos, aguas subterráneas y vapores en proyectos comerciales e industriales en Nueva Jersey.
Puede comunicarse con Erik escribiendo a [email protected] o llamando al +1 732 724 5283.
El moho, el asbesto y el plomo son peligros conocidos para la mayoría, pero no son los únicos que se encuentran en las obras de construcción modernas. De hecho, los higienistas industriales son llamados para ayudar a reducir los riesgos de salud para los trabajadores generados…