Contaminación Radioactiva de los suelos

La explotación de centrales nucleares plantea graves problemas debido al peligro que supone la liberación al ambiente de isótopos radioactivos. Accidentes como los de Chernóbil, entre otros, sensibilizaron a la opinión pública y a los organismos oficiales implicados, obligando a replantearse el papel de las centrales nucleares en la política energética de los estados. Empero tras comenzar la actual crisis energética, se relanza el debate y una vez más nuestra memoria histórica parece derrumbarse bajo el peso de la publicidad, presiones de lobbies y temores frente a los retos de una economía insustentable. El suelo es uno de los receptores terminales de la contaminación por radionúclidos y, sin embargo, son escasos los trabajos sobre este tema. No obstante, en la revisión que abordaremos en este y el siguiente post, se pone de manifiesto la profunda alteración de los componentes del suelo -fundamentalmente su biocenosis- que modifican la estructura ecológica y, en consecuencia, el funcionamiento global del sistema edáfico. Su descontaminación aún se enfrenta a retos no solventados, en el caso de que pudieran serlo.

 

 

En esta weblog Nucleares no gracias

Hace ya más de una década, Avelino García Álvarez y un servidor escribimos un artículo sobre la contaminación de los suelos por radioisótopos. Lamentablemente el Alzheimer gasta malas pasadas, y tal documento quedo enterrado en el baúl de los recuerdos subconscientes. Hace unos días, me acordé de el y Avelino lo rescató. Os lo fraccionamos aquí en dos partes, ya que consideramos que gran parte de lo allí narrado sigue siendo vigente.

 

Es cierto que la energía nuclear natural es el motor que ha dado la vida a este planeta y a su biosfera. Ahora bien una cuestión es entender la energía nuclear y otra bien distinta los riesgos que acarrea su manipulación por las “manazas” del hombre, y lo que es peor, por las perversas mentes de algunos descontrolados. Se trata de un tema del que ya habláramos muy pronto, con vistas a intentar que el ciudadano entiendan que los mensajes subliminales que recibimos cada día sobre la “bondad” de le energía nuclear no son más que propaganda de los lobbies nucleares. Aprovechando la actual crisis energética, vuelven a intentar convencer al ciudadano de la conveniencia de la instalación de nuevas centrales nucleares. Empero lo más sarcástico de todo este resurgimiento de la verborrea nuclear, es que pretenden convencernos apelando al problema del cambio climático inducido antropogénicamente. La cuestión, ni mucho menos, deriva del calentamiento climático, sino de la crisis energética. Apelar al susodicho problema resulta ser una estrategia pedestre, falaz y nauseabunda con vistas a convencernos a todos acerca de la necesidad de retornar a tal fuente de energía. Y por lo que leo, escucho y veo, muchos lamentablemente están picando el anzuelo, incluso algunos ecologistas. Pero paso a paso.

 

Revisemos primero como afecta la contaminación radioactiva a los suelos, entendidos como estructuras abióticas y soporte de la vida. Seguidamente, en otro post explicaremos algunos efectos sobre el componente biótico de los suelos, así como a su biota y la vegetación que crece sobre y gracias a ellos. Finalizaremos en otros post, intentando “agarrar el toro por los cuernos”: las razones económicas subyacentes y los problemas no solo ambientales, sino también geopolíticos que pueden acarrear si triunfan las tesis de los defensores de las nucleares. Recordemos que sobre este tema ya hemos escrito siete post que pueden encontrarse en los siguientes enlaces: [1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7]

 

        

 

INTRODUCCIÓN

Los accidentes ocurridos en tras la construcción de las centrales nucleares en diversas instalaciones, de los cuales el de Chernóbil ha sido uno de los más graves (pero no el único) y con una incidencia transnacional, ha reavivado una polémica en la que muchas veces se obvian las grandes lagunas que se tienen en el conocimiento de los isótopos radioactivos como agentes contaminantes de repercusiones más que graves. Los riesgos en caso de fugas ya son bien conocidos por su dramatismo y gravedad.

 

El suelo es uno de los receptores terminales de radioisótopos. Su presencia en el medio edáfico se debe a su existencia previa como componente del substrato litológico, o bien a las radiaciones cósmicas. En este caso, generalmente, tienen una distribución amplia, aunque su concentración suele ser muy baja. Sin embargo, otra fuente de radioisótopos procede de la contaminación derivada de las actividades en las que el hombre emplea la energía nuclear (defensa, centrales nucleares, medicina, investigación, etc.). En este otro caso se distribuyen en áreas más reducidas, pero en forma mucho más concentrada. Este es el riesgo inherente a la actividad de las centrales nucleares y la causa principal del impacto ambiental que producen las mismas, debido a la presencia de una cantidad inusualmente elevada de isótopos radioactivos.

 

 

Refiriéndonos a la cuestión que nos ocupa, el impacto que supone la explotación de las centrales debe incluir todas las labores que se realizan, desde la extracción minera para la obtención de combustible, hasta los residuos que genera la actividad propia de la central. En todos los casos se obtienen subproductos con una concentración más o menos elevada de radioisótopos, que potencialmente -y en muchos casos realmente- pueden tener el suelo como destino.

 

INCORPORACIÓN DE RADIOISOTOPOS AL MEDIO EDÁFICO

En este apartado vamos a referimos fundamentalmente a la contaminación por radionúclidos procedentes de la actividad de las centrales nucleares.

 

Hemos mentado con anterioridad que desde las operaciones llevadas a cabo para la extracción y enriquecimiento de uranio, hasta el almacenamiento de los residuos radioactivos, la industria nuclear genera graves riesgos de contaminación de la biosfera en general y del medio edáfico en particular.

 

La minería del uranio produce anualmente decenas de toneladas de residuos que contienen mayoritariamente uranio y torio y algunos otros isótopos que proceden de su desintegración. Se trata, por tanto, de radioisótopos con larga vida media y baja actividad especifica. El enorme volumen de residuos implicado ha hecho que tengan un tratamiento especial, aunque en muchas ocasiones el suelo termina cobijándolos.

 

La actividad específica de las centrales nucleares lleva aparejada, en ocasiones, la emisión de isótopos radioactivos como consecuencia de escapes esporádicos. Dichos escapes acaban depositándose en el suelo, debido a la concurrencia de diversos factores climáticos (lluvia, nieve, etc.). Todo ello sin tener en cuenta el riesgo de un accidente nuclear, que como en el caso de Chernóbil, por citar uno de los más recientes, ha depositado en los suelos de varios países europeos -al menos en los que se tienen referencias- cantidades significativas de radioisótopos (Pharabod, Schapira y Zerbib, 1988).

 

Pero una de las causas que mayor incidencia tiene en la contaminación de los suelos, es la producción de residuos derivados de la actividad de las centrales nucleares. Tan sólo en un año (1980) se han generado 100.000 m3 de vertidos radioactivos de bajo nivel en Estados Unidos (Gates, 1985). La cifra tiende a incrementarse con el paso del tiempo y mucho más si se incluyen los deshechos radioactivos de alto nivel o los transuránicos. De retornar al uso de tal energía (…)

 

El problema surge, sobre todo, con el almacenamiento de los residuos de bajo nivel que con harta frecuencia se realiza por enterramiento. Criterios inadecuados en la selección y caracterización de los lugares elegidos, han dado lugar a una liberación de radionúclidos, debido a una respuesta no prevista del terreno en los emplazamientos o a un comportamiento inesperado del vertido radioactivo, que pueden acabar explosionando, tal como ocurrió en Kishtim (Siberia) en 1957, dejando tras de si una secuela dramática. En tres de los lugares donde han sido almacenados residuos radioactivos de bajo nivel en EE.UU., Maxey Flats, Sheffield y West Valley (que han sido cerrados de forma permanente), las soluciones adoptadas para el almacenamiento de los deshechos resultaron ser claramente deficientes. Los lixiviados que producen contienen radionúclidos como 60Co, 90Sr, 134, 137Cs, 232Th, 234, 235U, y 238, 239Pu, entre otros, que han terminado reteniéndose en los suelos circundantes.

 

La explotación de centrales nucleares, en definitiva, lleva implícito el riesgo de contaminación del medio edáfico, riesgo que en muchas ocasiones se traduce en una desafortunada realidad y concentraciones significativas de radionúclidos terminan instalándose en el suelo, de forma más o menos permanente. La magnitud de tales accidentes resulta ser confusa tanto por la desinformación de los responsables directos como de los propios gobiernos (¡que no cunda el pánico!). Chernóbil recibió una especial atención mediática en occidente, ya que se produjo en los países que conformaban la URSS. De no haber sido así (…)

 

 La Radioactividad Retenida en lo Suelos cerca de Chernóbil,

muchos años despues de la catástrofe sigue siendo dramátiva

(el gráfico se observa mucho mejor en la Galería de “Gráficos

del suelo)

 

El SUELO COMO SISTEMA

El suelo es el resultado de las complejas relaciones que se establecen entre la fracción mineral (a la que podemos denominar componente abiótico), la orgánica y las diversas poblaciones de organismos que se desarrollan en el medio edáfico (componente biótico). Como consecuencia de las innumerables interacciones, el proceso de autoorganización de los componentes del sistema edáfico culmina en un estado estacionario, con independencia de las características concretas que puedan encontrarse en cada tipo de suelo.

 

Cualquier elemento exógeno al medio edáfico, que tenga capacidad de incorporarse y permanecer en el mismo, puede distorsionar el funcionamiento de todo el sistema y modificarlo hasta extremos imprevisibles (Ibáñez y García Álvarez, 1989). En este sentido, la presencia de radionúclidos y la radioactividad asociada a ellos, alteran profundamente ciertas características que podían reconocerse en el suelo, antes de la incorporación de estos últimos. Como muestra, por ejemplo, la incorporación al suelo de 90Sr, 99Tc ó 137Cs, análogos estructuralmente al Ca, Mn y K, respectivamente, alteran la adsorción de estos últimos cationes en la fracción mineral y su posterior absorción por los seres vivos que habitan en el medio edáfico; o el efecto de bioacumulación de radionúclidos, capaz de modificar completamente el comportamiento bioquímico y fisiológico de los organismos.

 

CARACTERIZACIÓN DEL IMPACTO PRODUCIDO POR LA PRESENCIA DE ISOTOPOS RADIOACTIVOS EN EL SUELO

Los estudios encaminados a una correcta valoración del impacto que supone la presencia de radioisótopos en el ecosistema y, más concretamente, en el subsistema edáfico, son escasos, puntuales y en muchas ocasiones contradictorios.

 

No obstante, según nuestro criterio, un procedimiento operativo para evaluar los efectos sobre el medio edáfico de la presencia de radioisótopos, es el de discriminar entre sus componentes, abiótico y biótico, para luego intentar una interpretación que incluya a todo el sistema. Para el primer componente, los efectos tienen que ver con fenómenos de adsorción-desorción y los mecanismos de movilidad y transporte de los isótopos radioactivos, todos ellos de naturaleza físico-química. En el segundo componente hay que tener en cuenta, además, del fenómeno asociado a la presencia de radionúclidos, la radioactividad, y los efectos que esta tiene en la materia viva.

 

RADIOISOTOPOS Y ESTRUCTURA ABIÓTICA DEL SUELO

La contaminación del medio edáfico por radioisótopos lleva aparejada drásticos cambios en el funcionamiento químico del mismo, que repercuten posteriormente en la absorción de dichos isótopos por raíces de plantas y organismos del suelo. Las propiedades físicas del suelo, especialmente su composición textural, influyen en gran medida en la retención de radionúclidos por la fracción mineral. Los suelos con textura ligera (arenosa) tienen una menor capacidad de retención que los de textura pesada (arcillosa) y, por tanto, la absorción por plantas y microorganismos será mayor en los primeros. En el caso de algunos radionúclidos como el 137Cs, la adsorción sobre la fracción arcillosa es particularmente acusada, ya que minerales del grupo de la mica, como la illita, tienden a fijarlo (Sawhney, 1964)

 

 

La fracción orgánica del suelo es también capaz de retener radionúclidos, constituyendo complejos isótopo-resto orgánico, tal como se ha visto para el 99Tc -en forma de pertecnato- entre otros isótopos (Gearing y col. 1975).

 

Además, pueden formarse quelatos, en cuyo caso tiende a incrementarse el transporte y la biodisponibilidad de los radionúclidos, que como en el caso de los actínidos suelen ser formas de escasa movilidad, cuando no están ligados.

 

El pH del suelo influye notablemente en la retención de radioisótopos. En los suelos con pH ácido, los hidrogeniones pueden desplazar otros cationes (incluidos los radionúclidos), aumentando la concentración de estos últimos en la solución del suelo. Por el contrario, en suelos con pH alcalino pueden formarse precipitados insolubles con aniones como el carbonato, fosfato, etc., lo que se traduce en una menor disponibilidad.

 

Avelino García Álvarez (CIEMAT)

Juan José Ibáñez (CIDE-CSIC)

 

Referencia del artículo original, aquí modificado:

García Álvarez,A., Ibáñez,J.J. y Pérez González,A. 1993. Centrales nucleares e impacto ambiental en el medio edáfico. Ecología, 7: 19-25.

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Comentarios

esta muy interesante su articulo, me gustaria conocer respecto a la perdida radiactiva organica, en estado líquido,gaseosa y solido.

estamos en contacto

Se y me alegra el interés que se muestra por la conservación de los suelos, sin lugar a dudas es urgente, las medidas a tomar deben ser lo más rápido que se pueda, no debemos detenernos si la tarea es para los agrónomos o especialistas en suelos creo que sobre todo y en estos tiempo debe ser una voluntad dde todos y mas que nada de los gobiernos que son los que deben encaminar el desarrollo económico y social de los pueblos.

Me dirigo sobre todo al especialista Rgudo Len Arteta que sus comentarios los considero muy ceteros y con ampla visión de los fenómenos, desearía comunicarme con usted personalmente si es posible comuniquese conmigo a través del correo. Saludos Doris

Doris,

Ya lo leerá Regulo cuando revise tus comentarios. No es necesario que repitas el mensaje en varios post (que ya he borrado 4)

Un cordial saludo

Juanjo Ibáñez

Que importante poder contar con comentarios de ese tipo, hoy día cuando las guerras emprendidas por guerreristas sin escrúpulos usan elementos radiactivos sin tener en cuenta las afectaciones que este pueden provocar al suela y ala biota del mismo que es tan vital para el mantenimeino de las especie y de la vida en el planeta, pero sigo pensando que la forma mas importante de lucha es mostrando a los gobiernos la necesidad imperiosa de protejer a la vid es decir al hombre.

Saludos Doris

Por cierto Doris yo soy biólogo y especialista en suelos. Hay edafólogos de muchas disciplinas, no solo agrónomos. Y mejor así ya que se enriquece esta ciencia

Juanjo Ibáñez

Estoy realizando un trabajo sobre este este tema, y necesito saber mas claramente que podemos hacer para evitar la radiactividad desde ahora.

Es muy buena la pàg. me sirvio mucho por eso le doy 1.000.000.000.000.000.000 puntos.

Soy estudiante de ingenieria ambiental y la verdad me interesa mucho lo que pasa en nuestro ambiente, ademas es una pagina muy interesante

muy bueno el informe te felicito. ademas me re sirvio para hacer un practico de la school arre. muchas gracias nos vemos

Gracias x el aporte soy estudiante de Ing ambiental y llevo un curso de contaminación y remediación de suelos, y este informe me ayudo bastante para poder sustentar mi trabajo….muchas gracias

Conozco solo un poco de la energía nuclear y creo que tenés razón con respecto a los riesgos de la misma. Pero que tanta diferencia hay enrte los riesgos de otras fuentes de energía utilizadas como el petróleo. No sé si alguna de las fuentes de energía utilizadas hoy en día son sustentables en realidad desde el punto de vista hambiental.

no me ayudo

cual es la incidencia de la radioactividad en el universo?

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