1 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Luis Villacreces C.

2 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 1. INTRODUCCIÓN: La actividad petrolera ha generado impactos en el suelo de la región amazónica ecuatoriana por presencia de hidrocarburos. A pesar de que la actividad petrolera en las provincias del Napo, Sucumbíos, Orellana empezó desde 1964, actividades formales de limpieza y remediación ambiental de suelos contaminados se evidencian a finales de la década de los 80 e inicios de los 90. Objetivo: Discutir posibles falencias en los criterios establecidos para remediación de suelos contaminados por hidrocarburo en la RAE en los primeros años. Determinar la evolución de legislación Analizar la evolución de las formas de control de los procesos de limpieza en suelos.

3 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 1. INTRODUCCIÓN: Por varios años se aceptaron prácticas como la “quema” y la “absorción en suelo” del crudo ya no recuperable del suelo y cuerpos de agua por medio de recolección manual o bombeo. Eran esporádicas las multas y recomendaciones de los organismos de control.

4 Derrame por rotura de oleoducto por el sismo de marzo de 1987. Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 1. INTRODUCCIÓN: Desde mediados de los 80, algunos hechos empezaron a volcar la atención pública sobre la contaminación de ecosistemas de la región amazónica y su limpieza o remediación, tales como: Derrame por rotura de oleoducto por el sismo de marzo de 1987. Derrame sistema lacustre Cuyabeno por rotura de la línea del pozo Cuyabeno 15 en noviembre de 1989. Auditorías Ambientales por cierre de las operaciones de la TexPet. Denuncias de ONGs y activistas.

5 Sin embargo también existieron actividades de “taponamiento”: Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 1. INTRODUCCIÓN: Existieron iniciativas ( ) mas formales y que fueron reconocidas con resultados mas o menos positivos en piscinas de crudo: ECUAMBIENTE: registra aplicación de bioremediación en pasivos de ELF (Bloque 14) y Maxus (Bloque 16) PECS: uso surfactantes que permitía la recuperación de crudo. Petroproducción (Libertador) y City (Tarapoa). Sin embargo también existieron actividades de “taponamiento”: Texaco ( ) PROINPETROL ( ) para Petroproducción.

6 2. El RAP (Remediation Action Plan) de TEXPET (1995-1998)Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 2. El RAP (Remediation Action Plan) de TEXPET ( ) En 1992, Petroecuador y TexPet contrataron a HBT AGRA para desarrollar una auditoria y evaluación ambiental del impacto de la operación. TexPet contrató a Fugro-McClelland (West), Inc. para obtener una evaluación paralela. HBT AGRA hizo recomendaciones preliminares para los trabajos de remediación que, dependiendo del sitio incluían, landfarming in situ, landspreading, recuperación de líquidos, incorporación de petróleo intemperizado en sumideros y mezcla, entierro y cubierta de ciertos materiales. Fugro-McClelland recomendó el uso de bioremediación asistida por un proceso de intemperizado natural. TexPet contrató a Woodward-Clyde International, Inc. para preparar el RAP. Woodward-Clyde clasificó piscinas, sitios de pozos y estaciones de producción y otras eras potenciales que requería remediación. Se estableció un valor de 0,5% (5000 mg/kg) para valores de TPH para determinar el requerimiento o no de acciones.

7 2. El RAP (Remediation Action Plan) de TEXPET (1995-1998)Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 2. El RAP (Remediation Action Plan) de TEXPET ( ) El RAP estableció un proceso para las piscinas resumido en: preparación del sitio, remoción de material vegetal y petróleo crudo, tratamiento del agua, tratamiento del suelo, relleno de la piscina con suelo, reforestación. Para las piscinas que requerían remediación (> 5000 mg/kg) se establecieron criterios en función del contenido de TPH y el tipo de suelo para aplicar: estabilización (adición de cemento), biorremediación, recuperación de crudo. Woodward contrato a empresas nacionales y locales: PECS, Grupo Azul, CORPOSEGA, ECUAPET (Ecupro-95), SWACO, CANONI, HOLSAN, cada una con éxitos y circunstancias diferentes.

8 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 3. Otras iniciativas Proyecto PETRAMAZ ( ) Programa 3: Gestión Ambiental, realizó un inventario de suelos contaminados con hidrocarburos y monitoreo a la restauración de áreas degradas y piscinas de crudo, en los campos de Petroproducción (Cuyabeno, Sansahuari, Libertador) y City Investing (Campos Mariann, Tarapoa y Fanny). Se emplean parámetros de control adecuados mas adecuados. PETROPRODUCCIÓN en el año 2001 suscribe contrato con la empresa PECS IECONTSA S.A., para la Remediación Ambiental de Piscinas en las áreas de Sacha, Lago Agrio y Libertador. Se aplicó un proceso similar al aplicado en el RAP. Entre 2002 y al menos 2006 aparecieron varias empresas de remediación ambiental en el Distrito Amazónico: Ecuavital, Congeminpa, Microbac, Arcoil, Alquiser, Justice, Garner, PTI, etc. Que tuvieron un amplio e intenso accionar y principalmente aplicaron el lavado de suelos in situ. En el año 2005 se implementa el proyecto PEPDA para eliminar fuentes de contaminación a un costo bajo y recuperar el crudo degradado, PEPDA en un inicio empleó un proceso similar al aplicado en el RAP. Con el tiempo se encargaría de derrames en tierra e incorporaría biotecnología con cepas bacterianas como aumentadores del proceso.

9 4. Desarrollo de la legislación ambientalRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 4. Desarrollo de la legislación ambiental La Ley de Hidrocarburos (Decreto Supremo 2967, R.O. 711, de 15 de noviembre de 1978. Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental. La Ley Forestal y de Conservación de Áreas Naturales y Vida Silvestre (R.O. 436, febrero de 1983 Instructivo para la Preparación de Informes y Estudios de Impacto Ambiental (Acuerdo Ministerial No. 764, R.O. 330, de diciembre de 1985) El Reglamento de Operaciones Hidrocarburíferas (Acuerdo Ministerial No. 1311, R.O. 681, de 8 de mayo de 1987) Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental en lo referente al Recurso Suelo. RO No. 989 del 30/06/1992 (Acuerdo No ). Reglamento Ambiental para las Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (Decreto Ejecutivo No. 2982, R.O. No, 766 de 24 de agosto de 1995). Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para las Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador Decreto No. 1215, R.O. No. 265 de 13 de Febrero de 2001.

10 5. Criterios de remediación para suelo (TPH)Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 5. Criterios de remediación para suelo (TPH) No existieron máximos permisibles o criterios de remediación de suelos contaminados con petróleo en el Ecuador hasta el 2001. En el RAP (Remediation Action Plan) de TexPet se determinó: Sin embargo en su desarrollo (octubre 1995 a agosto 1998) se establecieron los siguientes criterios: Antes de 20/03/1997 menos de 1000 mg/l para contenido de hidrocarburos totales de petróleo (TPH) en el lixiviado de una muestra de suelo preparado de acuerdo a TCLP modificado. Luego de 20/03/1997 contenido de TPH menor a 5000 mg/Kg de una muestra extraído en húmedo. Criterio para acción Valor de TPH (ppm) Acción < 5000 Ninguna acción de remediación 5000 a 20000 Estabilización y uso para relleno 20000 a 50000 Bioremediación y uso para relleno > 50000 Recuperación de crudo y uso para relleno

11 5. Criterios de remediación para suelo (TPH)Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana 5. Criterios de remediación para suelo (TPH) En el D.E se determinaron 3 valores como máximos permisibles de acuerdo al tipo de uso final del suelo: 1000, 2500 y 4000 mg/Kg de TPH medidos en base seca. Los valores para Cd, Ni y Pb se decidieron entre otros insumos de estudios de línea base de la zona de amortiguamiento del Parque Nacional Yasuní (Fepp – LabSu)

12 Observación 1: Lavado de suelosRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 1: Lavado de suelos La toxicidad de los productos empleados o su degradabilidad nunca se puso en discusión técnica. No se ha determinado el alcance del concepto de biodegrabilidad y el control de los productos empleados. No se han desarrollado e incorporado a la legislación pruebas de toxicidad adecuadas a la zona con organismos indicadores. La alta pluviosidad y disponibilidad de agua ponen en duda que se haya realizado tratamiento de agua adecuado. No se ha tomado en cuenta el impacto de los sólidos en suspensión que promueve esta técnica en los cuerpos de agua receptores.

13 Observación 1: Lavado de suelosRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 1: Lavado de suelos La efectividad del sistema depende de la fuerza en la que el hidrocarburo esté enlazado a las partículas del suelo. Los constituyentes más volátiles y solubles en agua no adsorben fuertemente al suelo y son más tratables mediante este método. Los porcentajes de remoción pueden ser muy pobres si se usa agua solamente, especialmente en suelos arcillosos. A veces el problema queda en los sólidos en suspensión. Se simuló a escala de laboratorio el lavado de suelos, empleando tres tipos de textura de suelo, todo con aproximadamente 0,5% de petróleo crudo intemperizado y varios detergentes de uso común en remediación de suelos en la RAE a concentraciones de uso declarado. Se midió el TPH inicial y el final del suelo, mediante espectroscopia de IR, luego de varias etapas de agitación. La remoción en suelos arcillosos se encontró por debajo del 40% en la mayoría de los casos. Además se midieron los tiempos de sedimentación de partículas alcanzando los mismos en suelos arcillosos, entre 10 a 12 días para alcanzar valores iniciales.

14 Observación 2: EstabilizaciónRevisión técnica de los criterios para hidrocarburos en suelo, aplicados en remediación de suelos contaminados en la Amazonia Ecuatoriana Observación 2: Estabilización Una estabilización/solidificación con materiales puzolánicos, cementos y cal realizada sobre orgánicos de origen petrolero, rendirá una masa cementícea frágil; de esta fragilidad se puede inferir que los orgánicos contenidos tendrán una clara vía de escape hacia el medio ambiente, cuando la masa se vea solicitada a las fuerzas de meteorización (Newbury). Se condujo un experimento con varios productos absorbentes y petróleo crudo de 21 ° API con una modificación de ASTM F Se encontró que los productos minerales tienen menor rendimiento de absorción de petróleo crudo que los absorbentes orgánicos (turba) y de polipropileno insuflado.

15 Observación 3: La medición de hidrocarburos totalesRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 3: La medición de hidrocarburos totales EL TPH es útil para el monitoreo y control de la remediación ambiental. La definición de TPH está dada por el método empleado: Infrarrojo. EPA (1978): Petroleum Hydrocarbons ASTM (2011): Standard Test Method for dimer/trimer of chlorotrifluoroethylene (S-316) Recoverable Oil and Grease and Nonpolar Material by Infrared Determination ASTM D Standard Test Method for Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) in Water and Wastewater with Solvent Extraction using Mid-IR Laser Spectroscopy( cm). Gravimétrico (EPA 1664) Gas cromatografía (EPA 8015) GRO - DRO

16 Observación 3: La medición de hidrocarburos totalesRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 3: La medición de hidrocarburos totales Se realizaron varios estudios en los que se contaminó diferentes suelos típicos de la región amazónica con petróleo intemperizado a diferentes concentraciones gravimétricas, también se empleó MRC y se analizó la influencia de variables como textura, humedad, disminución del grano, forma de secado de la muestra, forma de extracción (manual, ultrasonido, microondas). También se comparó los resultados obtenidos por IR (EPA 418.1) y por GC-FID (EPA 8015). Se concluye: Son fuentes de diferencias analíticas: el contenido de agua, el tipo de suelo, molido y tipo de extracción: En suelo arcilloso la humedad disminuye la recuperación (30%). En suelo arenoso el proceso de secado y extracción disminuyen los resultados esperados. En matrices que contengan petróleo intemperizado la eficiencia de extracción varía de acuerdo al tipo de solvente empleado: Al comparar la recuperación de un material de referencia se encontró un resultado más alto para el TCE sobre el Flon. GC-FID versus el IR se determinó diferencias mayores al 30%. La forma de secar la muestra no tiene una influencia determinante.

17 Observación 3: La medición de hidrocarburos totalesRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 3: La medición de hidrocarburos totales En las actividades del RAP se empleó el método EPA (Universidad Central del Ecuador – FIGEMPA) modificado para suelos, (se estima que no se secaba óptimamente, ni trituraba la muestra, se hacía agitación manual, se medía a un solo valor de número de onda) Se señaló un valor de TPH de 5000 ppm en la masa del suelo como criterio para determinar la limpieza. Se aplicó este parámetro luego de marzo de 1997 cuando un buen % de las piscinas estaba ya cerrado. PUDIERON O SE PUEDEN EXCLUIR DE CUALQUIER ALCANCE DE REMEDIACIÓN SITIOS CON CONTENIDOS IMPORTANTES DE HIDROCARBUROS. SE PUDIERON O PUEDEN CERRAR SITIOS CON VALORES DE TPH IMPORTANTES (MAYORES A ppm)

18 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 4: El Ensayo de TCLP (Extracción) y movilidad del hidrocarburo Procedimiento de Lixiviación para las Características de Toxicidad (TCLP): Es un procedimiento o ensayo de laboratorio, desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), que fue diseñado para simular la lixiviación de los compuestos químicos provenientes de desechos sólidos y no para medir concentración de hidrocarburos totales de petróleo contenidos en suelo. En este procedimiento, un residuo sólido es colocado en un aparato de movimiento y extraído con una solución de un ácido débil (acético) que es aproximadamente 20 veces la masa del sólido. Después de un tiempo, el extracto líquido (lixiviado) es retirado y analizado. El valor criterio con el que se cerraron un buen % de las piscinas fue de 1000 mg/L. El reglamento ambiental establecía 15 mg/L para TPH en descarga de aguas. El D.E 1215 establece 15 mg/L para lixiviados de ripios de perforación

19 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 4: El Ensayo de TCLP (Extracción) y movilidad del hidrocarburo La movilidad de petróleo en el suelo (saturación residual) El volumen de suelo requerido para inmovilizar cierta cantidad de producto depende: (1) la porosidad del suelo y (2) la naturaleza del hidrocarburo reflejado en su “saturación residual máxima”. Por debajo de su saturación residual máxima, el producto no se moverá como líquido en el suelo. La saturación residual se deriva empíricamente. Se puede elaborar tablas con varios porcentajes de saturación residual, calculando para varias porosidades del suelo, las concentraciones residuales teóricas de hidrocarburo (mg/Kg). La concentración de hidrocarburo residual se calcula con: Donde: CHC: Concentración de Hidrocarburo Residual en el Suelo (TPH) WHC: Peso de Hidrocarburo Wsoil: Peso del Suelo (1,2 a 2,65 g/cm3) Wwater: Densidad del Agua (1,00 g/cm3) δsHC: Densidad específica del hidrocarburo Rs: Saturación residual para el petróleo crudo (10 a 30%) nsoil: Porosidad del suelo

20 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 4: El Ensayo de TCLP (Extracción) y movilidad del hidrocarburo El valor, como tal establecido de 1000 mg/l no tiene lógica técnica, la solubilidad del hidrocarburo en agua alcanza en promedio 20 mg/L, pudiendo llegar a valores mayores si está en emulsión o si existe sólidos en suspensión adosados con partículas de hidrocarburo, por tanto porque es muy difícil que pueda existir tal cantidad disuelta en un medio acuoso sino está como fase no acuosa flotante, en suspensión o emulsionada. Si se considera la relación 1 a 20 de extracción del método EPA 1311 y luego por la movilidad por saturación y capacidad de extracción, significaría de al menos mg/Kg a mg/Kg. Además, el valor supera ampliamente la norma vigente para TPH en descargas en ese momento que era de 15 mg/L. Se requiere mayor discusión sobre el tema.

21 Observación 5: Criterios para monitoreo de remediaciónRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 5: Criterios para monitoreo de remediación Otras reglamentaciones contemplan caracterización de acuerdo a las fracciones de hidrocarburo presentes Posiblemente se establezcan valores menores para TPH

22 Observación 5: Criterios para monitoreo de remediaciónRevisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 5: Criterios para monitoreo de remediación Conteo de microorganismos totales Medición de Carbono orgánico total Medición de Nitrógeno disponible Medición de Fósforo disponible Medición de hidrocarburos específicos Medición de indicadores de biodegradación MEJOR CONTROL

23 Revisión técnica de criterios iniciales aplicados para monitoreo de remediación de suelos en la Amazonia Ecuatoriana Observación 6: Evolución de los criterios y control. Tareas en progreso La evolución incluye además: Muestreo con significado estadístico Análisis químico con criterio e incertidumbre LMP con rangos de aceptación. Modelización del transporte y transformación Evaluación de riesgo consecuente. (Bio)disponibilidad del contaminante. Considerar la aptitud para el uso Especificar indicadores alternativos y eficientes (bioquímicos, biológicos, químicos) para el control de la remediación de suelos Contingencia Limpieza Remediación Reparación Restauración