Advanced treatments for the removal of organic contaminants in complex aqueous matrices

Abstract

Failures in transport, storage, and distribution of chemicals, along with the mismanagement of industrial chemical waste, have become significant environmental challenges. Accidental chemical spills, leaching, or uncontrolled dumping of hazardous waste result in substantial soil contamination. Moreover, the migration of toxic compounds from soil to groundwater poses serious environmental and health risks. Among the pollutants responsible for soil and groundwater contamination, persistent organic pollutants (POPs) are particularly concerning. Depending on their solubility and magnitude of the contamination event, these compounds can be found totally dissolved in groundwater, forming contamination plumes that spread from the source, or can also accumulate in the subsurface as non-aqueous phase liquids (NAPLs). These hydrophobic organic compounds continuously release contaminants into groundwater, prolonging the pollution until the NAPL is fully removed. The injection of aqueous surfactant solutions into the subsurface can enhance the mobilization and solubilization of contaminants found as NAPLs, a process known as surfactant-enhanced aquifer remediation (SEAR). However, this approach requires the extraction of the mobilized or solubilized NAPL, and the resulting contaminated emulsions must be appropriately treated...Los fallos en el transporte, almacenamiento y distribución de productos químicos, junto con la mala gestión de los residuos químicos industriales, se han convertido en importantes retos medioambientales. Los vertidos accidentales de productos químicos, la lixiviación o el vertido incontrolado de residuos peligrosos provocan una importante contaminación del suelo. Además, la migración de compuestos tóxicos del suelo a las aguas subterráneas plantea graves riesgos medioambientales y sanitarios. Entre los contaminantes responsables de la contaminación del suelo y las aguas subterráneas, los contaminantes orgánicos persistentes (POPs) son especialmente preocupantes. Dependiendo de su solubilidad y de la magnitud del episodio de contaminación, estos compuestos pueden encontrarse totalmente disueltos en las aguas subterráneas, formando penachos de contaminación que se extienden desde la fuente, o también pueden acumularse en el subsuelo como líquidos en fase no acuosa (NAPL). Estos compuestos orgánicos hidrófobos liberan continuamente contaminantes en las aguas subterráneas, prolongando la contaminación hasta que los NAPL se eliminan por completo. La inyección de soluciones acuosas de tensioactivos en el subsuelo puede potenciar la movilización y solubilización de los contaminantes que se encuentran como NAPL, un proceso conocido como remediación de acuíferos mejorada por surfactantes (SEAR). Sin embargo, este enfoque requiere la extracción de las NAPL movilizadas o solubilizadas, y las emulsiones contaminadas resultantes deben tratarse adecuadamente...