Uso de espectroscopía infrarroja en la evaluación de suelos contaminados con hidrocarburos. Un caso de estudio en la provincia de La Pampa

Abstract

Para analizar la contaminación del suelo con petróleo se determina la concentración de HTP (hidrocarburos totales de petróleo) a través de métodos convencionales de laboratorio que: implican su extracción con disolventes orgánicos, consumen mucho tiempo, y además son costosos. Ante la necesidad de contar con métodos alternativos rápidos y confiables, se planteó como objetivo evaluar la espectroscopía infrarroja (IR) en la detección de HTP en suelo. El estudio se llevó a cabo en el área de explotación petrolera “Medanito”, ubicada a unos 25 km al suroeste de Colonia 25 de mayo, La Pampa, Argentina. Se recolectaron muestras superficiales de un antiguo derrame de hidrocarburos (SC) y del suelo aledaño sin contaminación (SN). Además se analizaron dos perfiles representativos en cada sitio. Se determinó HTP mediante el método gravimétrico estándar y se escanearon las muestras con un espectrofotómetro en ambos sitios. La lectura de los espectros en un rango de 950 a 1650 nm, permitió diferenciar SC de SN. El modelo de predicción generado demostró una mayor precisión cuando la concentración de HTP fue superior a 1,2 %, con un error menor al 15 %. Estos resultados preliminares demuestran el potencial que tiene la técnica NIR en la detección y cuantificación de HTP en suelos. Complementariamente se evaluó el efecto de la contaminación sobre propiedades del suelo. Se comprobó que la contaminación, evaluada a largo plazo, produjo en los primeros 15 cm del suelo aumento de la MO (25 veces > en SC) y disminución del pH (7.6 % < SC).

To analyze the petroleum´s contamination in soil, the concentration of TPH (total petroleum hydrocarbons) is determined through conventional laboratory methods that: implies its extraction with organic solvent, it consumes much time, and are also expensive. Faced with the need for fast and reliable alternative methods, the objective was to evaluate infrared spectroscopy (IR) in the detection of TPH in soil. The study was carried out in the “Medanito” oil exploitation area, located about 25 km southwest of Colonia 25 de Mayo, La Pampa, Argentina. Surface samples were collected from an old hydrocarbons spill (SC) and from the surrounding soil without contamination (SN). In addition, two representative profiles were analyzed at each site. TPH was determined by standard gravimetric method and samples were scanned with a spectrometer at both sites. Reading the spectra in a range from 950 to 1650 nm, final differentiate SC from SN. The prediction model generated showed greater precision when the TPH concentration was greater than 1.2%, with an error of less than 15%. These preliminary results show the potential of the NIR technique in the detection and quantification of HTP. In addition, the effect of contamination on soil properties was evaluated. It was found that the contamination, appeared in the long term, produced an increase in MO (25 times> in SC) and a decrease in pH (7.6% <SC) in the first 15 cm of the soil.