El sedimento del fondo del mar suele ser lodo contaminado, como consecuencia de las descargas sanitarias e industriales. Se depositan elementos orgánicos durante muchos años y se descomponen por organismos aerobios. Éstos, al exigir una fuerte demanda de oxígeno, provocan que el estrato del fondo quede en un estado escaso o carente del mismo y, por consecuencia, también se acelera la generación de ácido sulfhídrico, entre otros componentes. Debido a la proliferación de microorganismos reductores de sulfatos se activa la elusión del ácido fosfórico ionizado, causando el ciclo de mareas roja y azul.
Las reacciones principales son las siguientes:
Condiciones en presencia de O2
• Orgánicos+O2 CO2+H2O+NO3(-)+SO4(-2)+PO4(-3)
Condiciones sin O2
• Orgánicos+O2 CO2+NH3+H2S+CH4
De tal manera que para frenar el surgimiento de la marea roja y azul es importante eliminar la causa de su ciclo. Uno de los métodos más efectivos es detener la cantidad de oxígeno consumido por medio del esparcimiento de cal. La marea azul se genera en las zonas cerradas de agua eutroficada y es una masa de agua escasa en oxígeno y con procesos químicos reductores de sulfatos, que flotan a la deriva y merman la fauna y flora de las zonas donde esto ocurre. Los microorganismos que causan las mareas proliferan a pH inferiores a 8.5 y esto resulta un buen método de control para generar condiciones oxidantes en el medio y no reductoras.
En los experimentos y estudios de seguimiento del comportamiento del sedimento del fondo tratado con cal, se notan dos efectos principales:
• En primer lugar, la actividad microbiana responsable de la reducción de los sulfatos disminuye.
• En segundo, se activan procesos aerobios controlados por el pH que permiten la regeneración del medio ambiente con bajo impacto secundario.
La generación anormal de plancton vegetal por eutroficación en las zonas de agua estancada, proviene principalmente del fósforo y nitrógeno disueltos en el agua, de tal manera que con el control de la cantidad de fósforo disponible en el agua se puede perfectamente regular la proliferación de estos organismos.
El fósforo inorgánico contenido en el sedimento del fondo se incorpora fácilmente en el agua circundante en un medio anaerobio, debido a que los fosfatos de hierro y aluminio son fácilmente lixiviables en esas condiciones. El fosfato de calcio es químicamente estable y permanece en el sedimento sin lixiviarse.
Cuando el agua del fondo del mar y el sedimento se encuentran en un estado escaso de oxígeno, metales pesados como fierro y manganeso se disuelven en el agua. Estos componentes son esenciales para la proliferación de las algas marinas. Por lo tanto, para mejorar el medio ambiente es necesario frenar la lixiviación excesiva de estos metales.
Generalmente, en bahías interiores se distinguen tres capas de fondo: el agua, el lodo flotante y el lodo consolidado. El lodo flotante es donde se lleva a cabo de una manera más activa la formación de ácido sulfhídrico, la lixiviación de fósforo y el consumo de oxígeno en el agua.
Por lo tanto, sí se puede flocular y precipitar el lodo flotante y consolidarlo en el fondo. También se puede prevenir la formación de H2S y detener la lixiviación de fósforo, eliminando una de las causas de la generación de masa de agua escasa en oxígeno. Lo anterior se logra a costos muy competitivos con la utilización de cal.
Estos resultados fueron dados a conocer por la Asociación Internacional de Cal (ILA, por sus siglas en inglés), que se reúne cada dos años con la finalidad de presentar los avances más importantes desde el punto de vista tecnológico, en los procesos que utiliza, así como en sistemas administrativos y en la aplicación de los productos derivados del CaCO3 y CaMg(CO3)2, como lo son Ca(OH)2, CaO, CaMgO2 y MgO.
Desde hace una década, la ILA ha presentado trabajos de investigación básica relacionados con la aplicación de la cal (Ca(OH) 2 y CaO), útil para remediación y control de contaminación en zonas costeras marinas, así como lagunas interiores, lagos y presas. Los principales efectos del tratamiento con cal son el resultado de experiencias recabadas principalmente en Japón, Gran Bretaña, Suecia, Turquía y, en menor escala, en México.
