Después de que un incendio forestal arrasó Paradise, California, las pruebas encontraron altos niveles de benceno en las tuberías de las estructuras que quedaban.

Los equipos de recuperación trabajan en la región dañada alrededor de Paradise, California.

El incendio forestal más mortífero y destructivo en la historia de California, el Camp Fire de noviembre, mató a 85 personas y destruyó el 87 por ciento de los 10,480 edificios en la ciudad montañosa de Paradise.

Una vez que fue el hogar de 27.000 residentes, alrededor de 1.500 personas y 1.300 estructuras son todo lo que queda en Paradise. Los que quedan están plagados de otro problema que solo se sabe que ocurrió en otra ocasión: la contaminación del sistema de agua potable causada por incendios forestales.

El carcinógeno benceno y otros compuestos orgánicos volátiles (COV) de alguna manera ingresaron al sistema de agua potable de Paradise, que se compone de 172 millas de tuberías principales de agua y 10,500 líneas de servicio.

Construido con una variedad de materiales, el sistema Paradise transporta agua mediante tuberías de transmisión, distribución y secundarias hechas principalmente de fibrocemento, pero también de PVC, hormigón, acero, hierro fundido y hierro dúctil. Luego, la red eléctrica se conecta a líneas de servicio hechas principalmente de cobre y polietileno de alta densidad, pero también de acero, PVC y polibutileno.

Expertos locales, estatales y universitarios han evaluado el posible papel que desempeñan los diferentes materiales de las tuberías en el sistema de agua contaminada, pero no han llegado a ninguna conclusión segura.

"La ciencia de la contaminación de un sistema de distribución de agua con COV provocada por incendios forestales es nueva, no se comprende completamente y es un área de investigación en curso", dice un plan de recuperación de 74 páginas del Paradise Irrigation District (PID), que opera el sistema dañado. .

Gran parte de la investigación aún se está desarrollando en Paradise, donde un miembro de la Junta de Control de Recursos Hídricos de California describió los resultados de la ronda inicial de muestras de agua del PID como "asombrosos". Alrededor del 32 por ciento de las 500 muestras de agua detectaron benceno en un nivel promedio de 27 partes por mil millones. El estándar de agua potable de California es de un ppb, mientras que el estándar federal es de cinco ppb.

El PID realizó pruebas de contaminación por COV porque se había detectado benceno en otra ocasión en el agua potable de una zona devastada por el incendio. Eso fue a 100 millas de distancia, en Santa Rosa, donde el incendio Tubbs de octubre de 2017 quemó 3.100 casas en cuestión de horas.

Una teoría muy citada en ambos incidentes es que la contaminación ocurrió cuando los socorristas y los residentes lucharon contra las tormentas de fuego. La demanda excesiva de mangueras contra incendios y de jardín extrajo en gran medida del sistema de agua y se despresurizó, lo que creó un efecto de vacío que aspiró una combinación tóxica de gases de los incendios.

"Algunos de esos VOC pueden terminar adsorbiéndose [empapándose] en las paredes de la tubería en el sistema de distribución de agua", dice el plan de recuperación del PID, señalando que esto puede suceder con cualquier tipo de material de tubería.

Una vez que los COV se adsorben en las paredes de la tubería, luego se desorben en el agua de la tubería. Para restaurar el servicio de agua potable, PID tomará miles de muestras de agua más, reemplazará las líneas de servicio contaminadas y lavará las tuberías principales contaminadas a un costo de $53 millones. Las obras durarán dos años.

Mientras tanto, los residentes seguirán usando agua embotellada para beber, lavarse los dientes, hacer hielo y preparar la comida. También se les ha aconsejado no utilizar agua caliente ni piscinas ni permitir que las mascotas y el ganado consuman agua del grifo.

Los funcionarios de dos grupos comerciales de tuberías de plástico dijeron que nunca habían observado situaciones similares en los sistemas de distribución de agua hasta los incendios forestales de Santa Rosa y Paradise. Consideran razonable la teoría de la despresurización, pero cuestionan algunos otros hallazgos.

"La explicación más plausible es que las tuberías de agua se despresurizaron debido a la extremadamente alta demanda de agua asociada con la lucha contra los incendios. Probablemente hubo brechas en las líneas de servicio dentro de los edificios, lo que permitió que los gases de combustión, incluido el benceno, ingresaran al sistema de distribución. ", dijo Bruce Hollands, director ejecutivo de la Uni-Bell PVC Pipe Association, en un correo electrónico.

Uni-Bell, con sede en Dallas, representa a los productores de tuberías de PVC.

Tony Radoszewski, presidente del Plastics Pipe Institute con sede en Irving, Texas, dijo que la devastación de hogares, oficinas y la comunidad en general proporcionó muchas fuentes de contaminación.

"Basta con mirar los materiales de construcción y el contenido de una casa y un jardín, incluidos los árboles con savia que tienen todo tipo de compuestos orgánicos", dijo Radoszewski en una entrevista telefónica.

"Ese incendio quemó todo: estructuras de madera, tejas asfálticas, electrodomésticos y automóviles. Había carcasas de automóviles que contenían materiales como baterías, aceite, líquido de operación y neumáticos. También ardieron calzadas y carreteras asfaltadas con toneladas de hidrocarburos", dijo Radoszewski. .

PPI representa principalmente a los fabricantes de tuberías de polietileno.

El incendio Camp destruyó casi el 90 por ciento de las casas y otras estructuras alrededor de Paradise, California, y estaba tan caliente que derritió piezas de plástico de automóviles.

Un año antes, el incendio de Tubbs quemó 36.807 acres, destruyó 5.643 estructuras y mató a 22 personas. Había sido el incendio forestal más destructivo de California hasta el incendio Camp.

En Santa Rosa, se descubrió benceno en el agua cuando los residentes comenzaron a regresar a principios de noviembre de 2017. Alguien llamó para quejarse del sabor y el olor del agua.

El personal de la empresa de servicios públicos local, Santa Rosa Water, tomó muestras de agua y encontró contaminantes, incluido benceno, que nunca antes se habían detectado en el sistema de agua, en niveles superiores al límite regulatorio permitido. La empresa de servicios públicos emitió un aviso sobre la calidad del agua en el área contaminada.

Sin embargo, el área de preocupación por el benceno se limitó a 5 millas de tuberías de agua potable en un vecindario llamado Fountaingrove, donde unas 13 de 352 casas quedaron en pie. No estaba tan extendido como Paradise y podía aislarse.

Santa Rosa Water solucionó el problema por alrededor de $8 millones reemplazando las 352 líneas de servicio, ocho hidrantes y 1,300 pies de tubería principal de agua. La ciudad optó por tubos de cobre recubiertos de polietileno como material de reemplazo para las líneas de servicio.

El polímero utilizado para recubrir el cobre es polietileno, dijo a Plastics News en un correo electrónico Joe Schiavone, subdirector de Operaciones de Agua y Alcantarillado de Santa Rosa.

"El beneficio del revestimiento de polietileno es que protege el cobre de la corrosión causada por el suelo en el que está enterrado", dijo Schiavone.

La empresa de servicios públicos Paradise se enfrenta a un plazo más largo y a una factura mucho más elevada de 53,3 millones de dólares para reparar su sistema de agua dañado. El plan de recuperación exige tomar muestras de 20.000 líneas de servicio y tuberías principales de agua en busca de COV, además de reemplazar y lavar las tuberías para restaurar el agua potable a principios de 2021.

La ciudad utilizará HDPE para reemplazar todas las líneas de servicio dañadas, señalando en documentos públicos que es fácil de instalar y es el material más rentable. Para reemplazar las tuberías principales, el PID se utilizará con PVC o hierro dúctil para tuberías con zanjas poco profundas y HDPE fusible para tuberías más profundas.

"El hecho de que Paradise seguirá utilizando tuberías de agua de PVC en el futuro es un testimonio de la confiabilidad, durabilidad y seguridad del PVC", afirmó Hollands de Uni-Bell.

Los miembros de PPI están teniendo mucho éxito con las tuberías de PE en California porque pueden fusionarse, lo que detiene fugas costosas y derrochadoras, y son flexibles para resistir terremotos.

"Es el mejor producto en zonas sísmicas, ya sea gas o agua", afirmó Radoszewski.

Mientras el plan de recuperación espera su implementación y financiación, los residentes de Paradise están instalando tanques de agua gigantes que contienen entre 330 y 2500 galones de agua y pagan alrededor de $250 para llenarlos durante tres o cuatro semanas para bañarse y cocinar.

La tubería que había estado almacenada afuera durante un incendio forestal muestra daños por el calor.

En Santa Rosa, la ciudad y la empresa de servicios públicos trabajaron con agencias estatales y federales, toxicólogos, químicos forenses y expertos nacionales en calidad del agua para comprender las causas y el alcance de la contaminación, dijo a Plastics News Jennifer Burke, directora interina de Santa Rosa Water.

"La buena noticia es que, basándonos en la investigación metódica y basada en datos, pudimos determinar que los plásticos derretidos, el humo, el hollín y las cenizas que ingresaron al sistema de agua durante los incendios fueron la fuente de la contaminación", dijo Burke.

La ciudad también encontró que los niveles más altos de contaminación se producían en las líneas de servicio, añadió.

Un memorando técnico de cinco páginas emitido en marzo de 2018 por Santa Rosa Water dice que el benceno y otros contaminantes ingresaron al sistema de agua por tres "circunstancias". En primer lugar, la infraestructura hidráulica estuvo expuesta a temperaturas extremadamente altas, que pueden provocar pirólisis o descomposición térmica.

El memorando dice que durante el pico del incendio de Tubbs, las temperaturas alcanzaron niveles suficientes para provocar pirólisis, y los estudios muestran que la pirólisis del HDPE puede producir benceno y otros contaminantes. Los expertos en tubos de PE no están de acuerdo con esta afirmación.

En segundo lugar, la pérdida de presión del agua creó un vacío que atrajo contaminantes al sistema. El memorando dice que los contaminantes de las tuberías y accesorios pirolizados, junto con el aire caliente contaminado, las cenizas, el carbón y otros desechos, fueron devueltos a las líneas de servicio y a las líneas principales de distribución cuando el sistema de agua perdió presión.

En tercer lugar, el agua potable recogió contaminantes de la infraestructura de distribución de agua. El memorando dice que el agua limpia almacenada o que viaja a través de partes contaminadas del sistema de agua puede absorber benceno y otros contaminantes.

"La contaminación se adhirió a las líneas de servicio de agua de cobre o se absorbió en las líneas de servicio de agua de plástico", dijo Burke en un correo electrónico. "Al reemplazar los componentes contaminados del sistema, pudimos resolver el problema y restaurar la calidad del agua en esa área en octubre de 2018".

Daños dejados por el Camp Fire.

PPI plantea varias cuestiones relacionadas con los hallazgos de Santa Rosa. Aunque la tubería de plástico en el sistema puede haberse quemado o derretido, Radoszewski dijo que el grupo comercial no cree que los contaminantes específicos que se han detectado en el sistema de agua se hayan originado por la quema o fusión de la tubería de PE.

"¿De dónde provienen estas cosas en las cantidades de las que hablan? ¿Las tuberías de plástico son simplemente una lámina fácil?" -Preguntó Radoszewski. "El departamento de agua de la ciudad indicó que su sistema de agua utiliza polietileno sólo en las líneas de servicio, que constituyen un componente menor de los sistemas de distribución de agua. Se trata de una pequeña tubería de servicio de aproximadamente una pulgada de diámetro. Es una fracción de la masa de una casa, pero algunos Quiero echarle la culpa al benceno".

Según el PPI, en un incendio residencial típico, con condiciones de 1000 °F y presencia de oxígeno, no se produciría pirólisis. En cambio, se produciría la combustión del polietileno, formando contaminantes significativamente diferentes, como dióxido de carbono y agua. Ese sería el caso de todos los productos de tuberías de PE, afirma PPI, incluidas las líneas de servicio, tuberías de PE reticulado, conductos de telecomunicaciones y tuberías de drenaje corrugadas.

El director técnico del Vinyl Institute, otro grupo comercial, dijo que hay cierta evidencia de que el PVC puede producir benceno por pirólisis, pero sólo en ambientes altamente controlados y sin aire. Los incendios forestales ocurren sobre el suelo al aire libre.

"Dado que el PVC no produce benceno en la combustión al aire libre, las tuberías de PVC no podrían haber emitido el benceno que se encuentra en el agua de las ciudades", dijo en un blog reciente Domenic DeCaria, ingeniero químico del Vinyl Institute.

PPI también señala un estudio de 1996 realizado por la Society of the Plastics Industry Inc. (ahora Asociación de la Industria del Plástico) que evaluó las sustancias liberadas cuando el PE estaba en estado fundido. El estudio demostró que no se generan sustancias aromáticas, como el benceno, cuando se funde el PE, afirma PPI.

"Reconocemos que la introducción de cenizas, hollín y otros subproductos de la combustión de incendios forestales ciertamente podría haber sido devuelto a las líneas de servicio del sistema de agua y a las tuberías principales desde conexiones residenciales cortadas durante el incendio", dijo Radoszewski. "En nuestra opinión, la introducción de estos subproductos de la combustión en el sistema de agua es la fuente probable de contaminación y no la quema o el derretimiento de la tubería de polietileno. Este fenómeno probablemente habría ocurrido en cualquier sistema de agua que haya experimentado daños significativos, como fue el caso. observado en Santa Rosa."

La causa y el alcance del sistema de agua contaminada con benceno en Paradise y otras comunidades del condado de Butte, California, aún no se conocen por completo.

"No fue sólo el Paraíso. Unos 2.400 pozos privados y varios sistemas públicos de agua más pequeños que abastecen a entre 25 y 200 personas cada uno también se vieron afectados", dijo en un comunicado Andrew Whelton, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental de la Universidad Purdue. entrevista por telefono.

Después de que el departamento de salud del condado advirtiera a los residentes que no usaran sistemas de filtración en el hogar, porque es posible que no brinden la protección adecuada, Whelton recomendó a los propietarios de viviendas y negocios de Paradise que usaran tanques de agua temporales hasta que se repare el sistema dañado.

Los funcionarios de Paradise inicialmente lo contactaron con preguntas sobre las pruebas de agua, dijo, luego participó en conferencias telefónicas semanales sobre la respuesta y recuperación de Camp Fire.

"Una comunidad de científicos, ingenieros y funcionarios de salud pública están luchando por comprender de dónde provienen los contaminantes. ¿Se están generando o están migrando al sistema? Ese es nuestro principal interés", dijo Whelton.

Viajó a Paradise, donde dijo que escuchó un puñado de teorías que sugerían que el problema podría estar relacionado con la despresurización del sistema de agua, las toxinas creadas al quemar materiales plásticos del sistema de agua o la lixiviación o fugas de tanques de almacenamiento subterráneos.

"El hecho es que todavía no hay evidencia concluyente de dónde están las fuentes de estos contaminantes y si hay diferentes fuentes para el mismo sistema de agua", dijo Whelton, quien continúa ayudando a los residentes a comprender los resultados de laboratorio de forma voluntaria. base.

Debido a que los sistemas de distribución de agua involucran una variedad de materiales y accesorios diferentes, Radoszewski dijo que lo mejor sería realizar un estudio integral sobre cómo diseñar sistemas para abordar los problemas con la Asociación Estadounidense de Obras Hidráulicas o la Fundación de Investigación del Agua.

"Alentamos a toda la industria del agua a estudiar este tema", afirmó.

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