La contaminación heredada o los contaminantes heredados son materiales persistentes en el medio ambiente que se crearon a través de una industria o proceso contaminante que tiene efectos contaminantes una vez finalizado el proceso. Con frecuencia, estos incluyen contaminantes orgánicos persistentes , metales pesados u otras sustancias químicas residuales en el medio ambiente mucho después de los procesos industriales o de extracción que los produjeron. [1] [2] [3] [4] A menudo se trata de sustancias químicas producidas por la industria y contaminadas antes de que existiera una conciencia generalizada de los efectos tóxicos de los contaminantes y, posteriormente, reguladas o prohibidas. [3] Los contaminantes heredados notables incluyen mercurio, PCB , dioxinas y otras sustancias químicas que tienen efectos generalizados en la salud y el medio ambiente. [5] [3] Los sitios donde se acumulan contaminantes heredados incluyen sitios mineros, parques industriales, vías fluviales contaminadas por la industria y otros vertederos.
Estas sustancias químicas a menudo tienen un impacto enorme en jurisdicciones de países con poco o ningún control o regulación ambiental, porque las sustancias químicas a menudo se producían en nuevas jurisdicciones después de que fueron prohibidas en jurisdicciones más reguladas. [4] A menudo, en estos países hay una falta de capacidad en materia de reglamentación ambiental, infraestructura sanitaria y cívica para abordar el impacto de los contaminantes. [4]
El impacto de los contaminantes heredados puede ser visible muchos años después del proceso contaminante inicial y requerir remediación ambiental. [6] Las comunidades de base y los defensores del medio ambiente frecuentemente abogan por la responsabilidad de la industria y los estados a través de acciones de justicia ambiental y la promoción del reconocimiento de los derechos humanos, como el derecho a un medio ambiente saludable . [6] [7] [8]
Brownfield es tierra abandonada o subutilizada debido a la contaminación causada por el uso industrial . [9] La definición específica de terrenos abandonados varía y la deciden los responsables políticos y/o los promotores inmobiliarios de los diferentes países. [10] [11] La principal diferencia en las definiciones de si un terreno se considera brownfield o no depende de la presencia o ausencia de contaminación. [10] [12] En general, los terrenos abandonados son sitios previamente desarrollados para fines industriales o comerciales y, por lo tanto, requieren un mayor desarrollo antes de su reutilización. [10] [13]
Muchos terrenos abandonados postindustriales contaminados permanecen sin uso porque los costos de limpieza pueden ser mayores que el valor del terreno después de la reurbanización . Los desechos subterráneos previamente desconocidos pueden aumentar el costo de estudio y limpieza. [14] Dependiendo de los contaminantes y los daños presentes, la reutilización y eliminación adaptativa de una zona abandonada puede requerir técnicas de análisis de evaluación avanzadas y especializadas. [14]En minería , los relaves o colas son los materiales que sobran tras el proceso de separación de la fracción valiosa de la fracción no económica ( ganga ) de un mineral . Los relaves se diferencian de la sobrecarga , que es la roca estéril u otro material que recubre un mineral o cuerpo mineral y se desplaza durante la minería sin ser procesado.
Es probable que los relaves sean fuentes peligrosas de sustancias químicas tóxicas como metales pesados , sulfuros y contenido radiactivo . Estos productos químicos son especialmente peligrosos cuando se almacenan en agua en estanques detrás de presas de relaves . Estos estanques también son vulnerables a roturas o fugas importantes de las presas, lo que provoca desastres ambientales , como el desastre del Monte Polley en Columbia Británica . Debido a estas y otras preocupaciones ambientales, como las fugas de aguas subterráneas , las emisiones tóxicas y la muerte de aves, las pilas de relaves y los estanques han recibido un mayor escrutinio, especialmente en los países del primer mundo, pero la primera norma a nivel de las Naciones Unidas para la gestión de relaves no se estableció hasta 2020. [15 ]Una mina abandonada se refiere a una operación minera o de cantera anterior que ya no está en uso y no tiene una entidad responsable para financiar el costo de remediación y/o restauración del elemento o sitio de la mina. Por lo general, estas minas se dejan desatendidas y pueden plantear riesgos para la seguridad o causar daños ambientales sin el mantenimiento adecuado. El término incorpora todo tipo de minas antiguas, incluidas las minas de pozo subterráneo y las minas a la deriva , y las minas a cielo abierto , incluidas las canteras y la minería de placer . Normalmente, el costo de abordar los peligros de la mina corre a cargo del público, los contribuyentes y el gobierno. [16] [17] [18] [19]
Una mina abandonada puede representar un peligro para la salud , la seguridad o el medio ambiente .
Los pozos huérfanos , huérfanos o abandonados son pozos de petróleo o gas que han sido abandonados por industrias de extracción de combustibles fósiles . Estos pozos pueden haber sido desactivados porque se habían vuelto antieconómicos, por falta de transferencia de propiedad (especialmente en caso de quiebra de empresas ) o por negligencia y, por lo tanto, ya no tienen propietarios legales responsables de su cuidado. El desmantelamiento efectivo de pozos puede resultar costoso, desde varios miles de dólares en el caso de un pozo terrestre poco profundo hasta millones de dólares en el caso de uno en alta mar. [20] Por lo tanto, la carga puede recaer en agencias gubernamentales o propietarios de tierras superficiales cuando una entidad comercial ya no puede ser considerada responsable. [21]
Los pozos huérfanos son un potente contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero , como las emisiones de metano , lo que contribuye al cambio climático . Gran parte de esta fuga se puede atribuir a que no se taparon correctamente o a que los tapones tienen fugas. Una estimación de 2020 de los pozos abandonados en los Estados Unidos fue que las emisiones de metano liberadas por los pozos abandonados produjeron impactos de gases de efecto invernadero equivalentes a tres semanas de consumo de petróleo estadounidense cada año. [21] La magnitud de las fugas en los pozos abandonados se comprende bien en los EE. UU. y Canadá debido a los datos públicos y la regulación; sin embargo, una investigación de Reuters en 2020 no pudo encontrar buenas estimaciones para Rusia, Arabia Saudita y China, los siguientes mayores productores de petróleo y gas. [21] Sin embargo, estiman que hay 29 millones de pozos abandonados a nivel internacional. [21] [22]
Los pozos abandonados tienen el potencial de contaminar la tierra, el aire y el agua, dañando potencialmente los ecosistemas, la vida silvestre, el ganado y los seres humanos. [21] [23] Por ejemplo, muchos pozos en los Estados Unidos están situados en tierras de cultivo y, si no se mantienen, podrían contaminar el suelo y el agua subterránea con contaminantes tóxicos. [21]Las actividades industriales humanas a menudo pueden generar contaminantes duraderos en los ecosistemas. [24] Con la industrialización y sus consecuencias, se ha desarrollado tecnología para reparar y desintoxicar el ecosistema. Algunos métodos de remediación incluyen técnicas de biorremediación natural que utilizan plantas o microorganismos, así como [25] También se utilizan técnicas físicas como lavado de suelos, vitrificación , remediación electrocinética y sistemas de barrera permeables para limpiar el ecosistema. [26] La remediación química es otro método común de desintoxicación en el ecosistema utilizando métodos como estabilización/solidificación, precipitación y resina de intercambio iónico . [26]
Biorremediación y contaminantes heredados
La biorremediación es un proceso que normalmente se utiliza para desintoxicar un ecosistema que sufre contaminantes heredados. [25] Los microorganismos suelen ser la principal biotecnología utilizada en el proceso de eliminación de metales pesados de fuentes contaminadas. [25] Las fuentes comunes de contaminación por metales pesados provenientes de acciones humanas incluyen cadmio, zinc, cobre, níquel y plomo. [24] Los microbios empleados en el proceso convierten los metales pesados dañinos en versiones no tóxicas que son más seguras para el ecosistema. [25] El proceso de uso de microbios a menudo se considera uno de los métodos de remediación más seguros, efectivos y convenientes debido a la capacidad natural de los microbios nativos para limpiar productos tóxicos. [24]
Técnicas físicas en remediación
El lavado de suelos es un método común de remediación que ha sido bien estudiado. Es más eficaz cuando se utiliza junto con otras técnicas como la oxidación avanzada o la fitorremediación. [27] La eficacia del lavado del suelo varía según los agentes de limpieza, los niveles de pH y los tipos de contaminantes presentes. [27] La vitrificación ha sido estudiada y muestra potencial para remediar grandes cantidades de plomo y zinc. [28] En la vitrificación térmica, se ha demostrado que llevar el material a aproximadamente 1850 °C inmoviliza eficazmente metales pesados y compuestos inorgánicos no volátiles. [28] La remediación electrocinética implica el uso de corrientes eléctricas para extraer contaminantes del ecosistema y es eficaz en la eliminación de radionúclidos, metales pesados y mezclas de materiales orgánicos/inorgánicos. [29] Para la remediación de aguas subterráneas, se utilizan comúnmente barreras permeables para limpiar la contaminación subterránea y ayudar en la desintoxicación mediante el uso de materiales especiales. [30]
Técnicas químicas en remediación
La estabilización/solidificación es un proceso que implica mezclar residuos con un aglutinante para disminuir su "lixiviabilidad", lo que permite una eliminación más segura en vertederos y otros canales al tiempo que cambia sus propiedades físicas y químicas. [31] La precipitación es otra técnica de remediación química que implica hacer que los contaminantes se conviertan en partículas sólidas agregando productos químicos o microbios para formar precipitados. [32] El intercambio iónico es otro método de remediación química exitoso que utiliza resinas de intercambio iónico para eliminar contaminantes del agua subterránea. [33] Los estudios muestran éxito en la eliminación de cadmio, plomo y cobre del agua subterránea contaminada. [33]
Desafíos y estrategias para gestionar la contaminación de fuentes difusas y los "puntos calientes"
La gestión de la contaminación de fuentes difusas y la identificación de "puntos calientes" son fundamentales para abordar la contaminación heredada. Para abordar estos problemas se requiere una comprensión integral de las fuentes de contaminación y la implementación de prácticas de gestión específicas. Las estrategias innovadoras, como la aplicación de tecnología para el monitoreo y la remediación, desempeñan un papel crucial en la mitigación de los impactos de los contaminantes heredados en los ecosistemas y la salud humana. [34]
Justicia ambiental y contaminación heredada
La contaminación heredada afecta desproporcionadamente a las comunidades marginadas, incluidas las personas de color, las poblaciones indígenas y las áreas de bajos ingresos. Los estudios muestran que es más probable que estas comunidades vivan cerca de sitios contaminados y enfrenten mayores riesgos de salud y seguridad. Es fundamental adoptar un enfoque de justicia ambiental que enfatice la importancia de esfuerzos de limpieza equitativos y reconozca el derecho a un medio ambiente saludable para todos los individuos. [35]
Uso de DDT
El DDT fue un pesticida popular entre los años 1960 y 1980 que se utilizó intensamente para matar mosquitos. [36] Estados Unidos prohibió el pesticida en 1972, en gran parte debido a un movimiento iniciado por Rachel Carson y el libro Silent Spring. [37] El libro, publicado en 1962, cambió drásticamente la forma en que los científicos realizaban sus investigaciones y aumentó la atención sobre los impactos de los humanos en el medio ambiente. [37] El uso persistente de DDT provocó resistencia en muchas de las plagas que se suponía que debía matar activamente. [38]
Mina gigante, Territorios del Noroeste, Canadá.
La Mina Gigante era una gran mina de oro que estuvo predominantemente activa durante el período 1949-1999. [39] Durante este período, se liberaron aproximadamente 20.000 toneladas de arsénico en el sitio. [40] La mina fue propiedad de la empresa Royal Oak Mines hasta 1999. La mina quebró y la propiedad se transfirió a los gobiernos federal y territorial. [41] En el proceso de operaciones, la tostación de mineral es una práctica comúnmente utilizada para la recuperación de oro. [39] La mina gigante utilizó principalmente la tostación de mineral como método de recuperación de oro, y con este método de uso se produjo la liberación de grandes cantidades de arsénico. La tostación del mineral tiene un impacto en los niveles de toxicidad del arsénico, aumenta la solubilidad y aumenta su tasa de bioaccesibilidad . [39] Los estudios han demostrado que las cámaras subterráneas en el sitio contienen aproximadamente 237.000 toneladas de polvo de trióxido de arsénico. [42] Esto ha llevado a concentraciones de arsénico que superan las 4000 partes por millón (ppm) sin tener en cuenta otras fuentes de arsénico y sumideros que están presentes en el área y que contaminan aún más la región. [42] Las poblaciones locales métis han dado declaraciones sobre el antiguo sitio de la mina afirmando que su tierra, peces y agua están contaminados por la contaminación heredada causada por el sitio. [43] un representante de la comunidad declaró que las tasas de cáncer en su comunidad han aumentado debido a la contaminación heredada que aún afecta a la comunidad local. [43]
Río Athabasca, Alberta, Canadá.
Con el desarrollo y expansión de las operaciones de arena bituminosa en la región del río Athabasca, han surgido preocupaciones sobre mayores tasas de cáncer en los residentes locales debido a los contaminantes de los estanques de relaves. [44] Se descubrió evidencia de mercurio, níquel, talio y los 13 contaminantes prioritarios en muestras de áreas cercanas durante varias estaciones del año, con concentraciones variables. [44] Se ha descubierto que las poblaciones de las Primeras Naciones que dependen de alimentos locales están directamente expuestas al benzo(a)pireno (BaP) como resultado de las operaciones de arenas bituminosas. [45] El pescado de la zona es el que más contribuye a la exposición al BaP en las comunidades, lo que lleva a niveles de ingesta de BaP que rivalizan con un promedio de nueve cigarrillos al día. [45] Se prevé que los niveles aumenten junto con la expansión industrial en la región. [45]
Estudios de caso: Mina gigante y río Athabasca
La mina Giant en los Territorios del Noroeste de Canadá y el río Athabasca en Alberta sirven como crudos recordatorios de los impactos sociales y ambientales de la contaminación heredada. La mina Giant, con su historia de contaminación por arsénico, y el río Athabasca, afectado por operaciones de arena bituminosa, ilustran las terribles consecuencias de las actividades industriales en las comunidades locales, particularmente en las poblaciones indígenas. Estos estudios de caso subrayan la urgencia de los esfuerzos de limpieza y la necesidad de una vigilancia continua para proteger la salud humana y el medio ambiente. [46] [47]
Accidente de Chernóbil, 1986
El desastre de Chernobyl ocurrió el 26 de abril de 1986 en la central nuclear de Chernobyl, en Ucrania. Una explosión y un incendio liberaron a la atmósfera grandes cantidades de isótopos radiactivos, que se extendieron por gran parte de Europa. Las consecuencias inmediatas incluyeron enfermedades agudas por radiación y muertes entre los trabajadores de la planta y el personal de emergencia. Se han observado efectos a largo plazo sobre la salud, incluidos cáncer de tiroides, leucemia y otros cánceres, en miles de personas expuestas a la radiación. [48] El desastre también provocó el desplazamiento permanente de más de 300.000 personas de sus hogares, creando profundos impactos sociales y psicológicos y un legado de dificultades económicas y de salud. [49]
Desastre de Bhopal, 1984
En la noche del 2 al 3 de diciembre de 1984, una planta de pesticidas propiedad de Union Carbide en Bhopal, India, liberó 42 toneladas de gas isocianato de metilo. La exposición al gas mató a miles de personas inmediatamente y muchos más sucumbieron a enfermedades relacionadas en las semanas siguientes. Los supervivientes padecen problemas respiratorios crónicos, irritaciones oculares y enfermedades de la piel. El incidente también ha provocado trastornos genéticos y defectos de nacimiento en las generaciones posteriores. [50] Las consecuencias sociales incluyen litigios en curso por una compensación justa, falta de instalaciones médicas adecuadas para los afectados y un estancamiento económico persistente en la comunidad. [51]
Los contaminantes heredados más comunes que se encuentran en el medio ambiente natural son el plomo , el arsénico , el bromato , los retardantes de llama bromados (BFR), los naftalenos clorados, las dioxinas y compuestos similares a las dioxinas , el mercurio y los PCB . [52]
Dirigir
Los altos niveles de plomo en la sangre humana son perjudiciales para la salud de personas de todas las edades. En niños y bebés, los niveles altos de plomo pueden contribuir a cambios de comportamiento, reducir el rendimiento cognitivo, afectar el crecimiento posnatal en todas las etapas y retrasar la pubertad, y pueden afectar directamente la capacidad auditiva del individuo. [53] Los adultos también sufren los efectos de la toxicidad del plomo. Los adultos pueden enfrentar graves riesgos para la salud, incluidas enfermedades cardiovasculares, trastornos del sistema nervioso central, problemas renales y problemas de fertilidad. [53] Durante el embarazo, la exposición al plomo puede provocar problemas relacionados con el crecimiento fetal. [53]
Arsénico
La exposición de los seres humanos al arsénico se produce a través del aire, el agua, los alimentos y el suelo [54] El arsénico se distribuye por el cuerpo en órganos como el hígado, los riñones y los pulmones. [54] El arsénico también puede acumularse en tejidos corporales como el cabello, las uñas y la piel. [54] El arsénico ha sido clasificado como carcinógeno del Grupo 1 por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer. [54] Otros efectos en el cuerpo humano incluyen alteraciones endocrinas, problemas neuropáticos y neuroconductuales, problemas reproductivos, enfermedades cardiovasculares y problemas respiratorios. [54]
Bromato
El consumo de niveles elevados de bromato supone un riesgo de cáncer al superar el límite máximo de contaminante (MCL). [55] Este límite se establece a escala internacional para muchos países. [55]
Naftalenos clorados
Durante la Segunda Guerra Mundial ocurrió un incidente histórico que condujo a una mayor comprensión del impacto de los naftalenos clorados (PCN) en la salud humana. [56] Las personas consumieron un producto que contenía PCN en ese momento y provocó síntomas de alteración gastrointestinal, neuropatía, depresión y cloracné. [56] La exposición regular a los PCN por parte de trabajadores del cable, ensambladores y trabajadores ha provocado muertes. [56]
Dioxinas y compuestos similares a las dioxinas.
Las dioxinas y compuestos similares se encuentran entre las sustancias químicas más tóxicas conocidas por el público. [57] Las dioxinas están reconocidas como carcinógenos a escala internacional. [57] La exposición a dioxinas también puede provocar aterosclerosis , hipertensión y diabetes. [57] La alteración del sistema nervioso, el sistema inmunológico, el sistema reproductivo y el sistema endocrino son todos impactos de la exposición a largo plazo a dioxinas y compuestos similares a las dioxinas. [57] La exposición a corto plazo a las dioxinas conduce a una condición conocida como cloracné . [57] Los fetos y los bebés son muy sensibles a la exposición a las dioxinas y pueden sufrir efectos muy nocivos. [57]
Mercurio
El impacto de la contaminación por mercurio es amplio en lo que respecta a la salud humana. Si bien el mercurio se produce de forma natural y se libera a través de la erosión y la actividad volcánica, las actividades humanas como la fundición y la producción industrial aumentan el riesgo de exposición. [58] Las enfermedades relacionadas con el mercurio se conocen y están bien estudiadas. Los brotes relacionados con los alimentos han sido devastadores para muchas comunidades de los países en desarrollo y han provocado un gran número de muertes. [58] El envenenamiento por mercurio puede causar problemas graves en el sistema nervioso humano, provocar trastornos neurológicos, crear problemas relacionados con los órganos y provocar problemas en el sistema inmunológico. [58] La exposición al mercurio también puede provocar riesgo de cáncer y defectos de nacimiento. [58]
Bifenilos policlorados (PCB)
Los PCB son un carcinógeno confirmado que es muy perjudicial para la salud humana. [59] Un estudio sobre una pareja de esposos que enfrentaron los PCB como un riesgo laboral sufrieron y desarrollaron cáncer de tiroides y melanoma maligno. [59] El marido no fumaba y desarrolló cáncer de pulmón debido a la exposición. [59] Los residentes que se encuentran muy cerca de sitios de contaminación con PCB enfrentan tasas más altas de enfermedades cardiovasculares, hipertensión, diabetes y capacidad cognitiva reducida. [59]
El Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes es uno de los principales mecanismos internacionales para apoyar la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes heredados , como los PCB. [5]
Esfuerzos globales contra la contaminación heredada
La comparación de enfoques para gestionar la contaminación heredada en diferentes países resalta la variedad de estrategias empleadas en todo el mundo. Si bien algunas naciones tienen marcos regulatorios y tecnologías avanzadas para el control de la contaminación, otras luchan debido a recursos e infraestructura limitados. La cooperación internacional, como a través del Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, es esencial para la eliminación global de contaminantes heredados y el intercambio de mejores prácticas. [34] [35] [60]
Los esfuerzos recientes en los EE. UU. para remediar los sitios del superfondo se pueden ver en todo el país. En 2023, la EPA eliminó cuatro sitios de la Lista de Prioridades Nacionales, lo que permitió un mayor desarrollo de la tierra remediada debido a la finalización de la limpieza. [61]
Ley de Infraestructura bipartidista en EE.UU.
La Ley Bipartidista de Infraestructura en EE.UU., firmada por el presidente Joe Biden, es una inversión en el país. Asigna fondos a necesidades de infraestructura multifacéticas e invertirá directamente en comunidades centrándose en la justicia ambiental, el cambio climático y el crecimiento económico. [62]
En una medida histórica para abordar la contaminación heredada, la Ley Bipartidista de Infraestructura de la Administración Biden asigna 16 mil millones de dólares para la limpieza de tierras mineras abandonadas y pozos de petróleo y gas huérfanos. Este financiamiento representa la mayor inversión para abordar la contaminación heredada en la historia de Estados Unidos, con el objetivo de mitigar los peligros ambientales, proteger la salud pública y revitalizar las comunidades afectadas. [60]
Al ayudar a remediar la contaminación heredada, la ley mejorará en gran medida las disparidades entre las comunidades, disminuyendo los impactos sociales. Dado que uno de cada cuatro estadounidenses negros e hispanos vive a menos de 3 millas de un sitio de superfondo, la ley generará inversiones para limpiar esos sitios de superfondo y recuperar la tierra. [63] Al crear empleos y abordar la contaminación heredada, la ley bipartidista de infraestructura remediará el daño ambiental y promoverá la justicia ambiental atrasada. [63]
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