INTRODUCCION AL

MONITOREO AMBIENTAL 1

CONTAMINACION DEL SUELO EN

GENERAL.

QUE ES EL SUELO?

Es la cubierta superficial de la mayora de la superficie continental de la tierra. Es un agregado de minerales no consolidados y partculas orgnicas producidas por la accin combinada del viento, el agua y los procesos de desintegracin orgnica.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA

FORMACION DEL SUELO.

CLIMA

RELIEVE

LA ACTIVIDAD BIOLOGICA

COMPOCICION QUIMICA

ORGANICOS.

*SALES DE ORIGEN ORGANICO 5%

*AIRE Y AGUA 45%

INORGANICOS.

*PARTICULAS MINERALES 50%

(ARENA, ARCILLA, CALIZA ETC...)

DEFINICION.

INTRODUCCION DE UN ELEMENTO EXTRANO AL SUELO O LA EXISTENCIA DE UN NIVEL INUSUAL DE UNO PROPIO.

CLASIFICACION.

CONTAMINACION NATURAL.

CAUSAS:

1. ALTERACION MINERAL: EJ...Rocas metamrficas como las serpentinas que son ricas en cromo y nquel.

2. EL LAVADO

3. ACTIVIDAD VOLCANICA

4. LA ATMOSFERA: Sirve como vehculo para la induccin de elementos extraos; slidos,lquidos y gaseosos.

CONTAMINACION ANTROPICA O INDUCIDA.

CAUSAS.

1. INDUSTRIA: PPAL CONTAMINANTE

2. LAS ACTIVIDADES MINERAS.

3. LA AGRICULTURA: Que es la actividad mas contaminante del suelo.

4. CAZA DE ANIMALES.

5. AREAS URBANAS: Por la gran produccin de residuos.

6. VIAS DE COMUNICACIN: Por gases desprendidos por los motores de explosin.

FACTORES A TENER EN CUENTA.

SUCEPTIBILIDAD

Es el grado de sensibilidad de un suelo para un determinado contaminante

CARGA CRITICA

Es la max cantidad de una sustancia que el suelo puede recibir sin que aparezcan efectos nocivos.

CARACTERISTICAS DE LOS AGENTES CONTAMINANTES.

BIODISPONIBILIDAD: Capacidad del agente contaminante para ser absorbido por los seres vivos.

MOVILIDAD: Es la capacidad para extenderse a lo largo del suelo y hacia otros sistemas relacionados.

PERCISTENCIA: Es la capacidad para permanecer en el suelo sin ser neutralizado o degradado.

Qu agentes son los responsables de la

contaminacin del suelo?

Los metales pesados, las

emisiones cidas

atmosfricas, la utilizacin de

agua de riego salina y los

fitosanitarios.

Qu son los pesticidas?

Son sustancias destinadas a

matar, repeler, atraer el

crecimiento de seres vivos

considerados plagas.

Cunta basura genera un espaol por

da de media?

Segn un estudio realizado un

espaol genera unos 2 kg de

basura al da.

Qu se hace con la basura que

generamos?

En los pases en vas de

desarrollo, la mayor parte de

los residuos son

depositados como basura y

no se recicla como debera.

Haz un esquema del recorrido que hace

una bolsa de basura desde que sale de

tu casa , hasta que termina en el

vertedero.

Qu es el Compost?

Es el producto que se obtiene

del compostaje y constituye

un grado medio de

descomposicin de la

materia orgnica, se usa en

jardinera.

Qu crees que se puede hacer para

evitar la contaminacin del suelo?

Creo que deberamos empezar

por nuestras casas

reciclando todos nuestros

desechos y tambin no

tirando los papeles o

envases de lo que

consumamos.

Contaminacin del suelo. Propiedades de suelos y sedimentos. Interaccin de los contaminantes. Determinacin de las caractersticas generales de los suelos. Determinacin de metales pesados. Determinacin de compuestos orgnicos.

SUELO

Mezcla de componentes orgnicos, minerales, gaseosos y lquidos

que se forma en la interfase entre la corteza terrestre y la atmsfera y

que difiere en sus propiedades del material rocoso a partir del que se

ha formado

PROPIEDADES DE SUELOS Y SEDIMENTOS

AIRE

AGUA

SEDIMENTO

Hg0 Hg2+ CH3HgCH3

CH3HgCH3

CH3HgCH3CH3Hg+

CH3Hg+Hg0

Hg0

Hg2+

Hg2+

HgS

H2S

Complejos orgnicos

e inorgnicos

Peces

AIRE

AGUA

SEDIMENTO

Hg0 Hg2+ CH3HgCH3

CH3HgCH3

CH3HgCH3CH3Hg+

CH3Hg+Hg0

Hg0

Hg2+

Hg2+

HgS

H2S

Complejos orgnicos

e inorgnicos

Peces

SEDIMENTO

Capas de minerales y

materia orgnica fina-

mente divididos, que se

encuentran en el fondo de

los cursos naturales de

agua, como lagos, ocanos

o ros.

DETERMINACIN DE CARACTERISTICAS

GENERALES

TEXTURA DE LOS SUELOS Es la proporcin relativa de partculas de distinto tamao. Arena (2,0 0,020 mm ); Limo (0,020 0,0020 mm) ; Arcilla (< 0,0020 mm)

25

DETERMINACIN DE LA TEXTURA Mtodo densmetro:

Se basa en la diferente velocidad de sedimentacin de las partculas en funcin de su tamao y densidad. (Ley de Stokes) V=Velocidad sedimentacin (cm/s) r: radio dp : densidad partcula (g/cm

3) dw : densidad lquido (g/cm

3) : viscosidad (g/cm/s)

Mtodo de la pipeta. : Procedimiento: 1. Dispersin: transferir 50-100 g de muestra, aadir agua destilada y metafosfato sdico y agitar 15 min. 2.Transferir la suspensin al cilindro A.S.T.M. Llevar con agua a un volumen de 1130 mL , mezclar y dejar reposar. 3. Leer en el densmetro a los 40 segundos :

% limo + % arcilla = (lectura hidrmetro/masa de suelo)100. % arena = 100 (%limo + %arcilla)

4. Agitar y dejar reposar . 5. Leer en el densmetro a las 2 horas :

% arcilla = (lectura hidrmetro/masa de suelo)100 % limo = (%limo + %arcilla) - %arcilla

DETERMINACIN DEL pH DEL SUELO

El pH del suelo, es el de su fase acuosa o disolucin salina.

La disociacin de los grupos cidos ionizables , existentes en los coloides

del suelo dar lugar a la liberacin de los H+

que pasaran a la disolucin.

Cuando las posiciones de intercambio inico del suelo estn saturadas por

bases , el suelo tendr carcter alcalino debido a la hidrlisis que da lugar a

iones OH-, ya que los coloides del suelo son cidos dbiles.

Procedimiento:

1.- Pesar 10 g suelo, secado, pasado por un tamiz

DETERMINACIN CONTENIDO MATERIA ORGNICA

La determinacin cuantitativa se realiza analizando el contenido de C

orgnico:

Va seca: prdida CO2 Va hmeda: oxidacin con K2Cr2O7 y posterior valoracin de la cantidad

consumida

Procedimiento va hmeda

1.- Pesar 0,5-1 g suelo, secado, pasado por un tamiz

DETERMINACIONES ANALITICAS EN SUELOS

NITROGENO EN SUELOS

Se encuentra en el suelo

Formando parte de la materia orgnica

Fijado , en la red de los silicatos

Como NH4+

Como NO3-

Solo una pequea fraccin se encuentra en forma asimilable, los NO3- y

el NH4+ intercambiable .

ANALISIS DE NITROGENO EN SUELOS (1)

NIROGENO TOTAL

Por el Mtodo de Kjeldahl que consiste en disgregar con Na2SO

4 o

K2SO

4, en presencia de un catalizador ( Se o HgO) .

Todo el N se transforma en NH4

+ , se alcaliniza, se destila el NH3 sobre

una disolucin en exceso de acido de concentracin conocida.

Si se quieren incluir los nitratos, se aade antes de la disgregacin cido

salicilico, que convierte a estos en nitro derivados, los cuales se reducen

despus con Na2SO

3 o Zn.

ANALISIS DE NITROGENO EN SUELOS (2)

NITROGENO AMONIACAL

El NH4+

fijo se extrae con NaOH y el intercambiable con KOH. Una

vez extrados se destilan en medio alcalino sobre una disolucin cida y

se valora el cido en exceso o se determina por el mtodo de Nessler

NITRATOS (NO3- )

Se extraen con una disolucin de sulfato de cobre y sulfato de plata .La

determinacin del NO3- se lleva a cabo con cido 2-4 fenoldidulfnico

en medio bsico o bien reducindolo a amoniaco que se destila.

NITRITOS (NO2- )

Se extraen con una disolucin saturada de CaSO4 . La determinacin se

lleva a cabo mediante el mtodo de Griess.

DETERMINACINES ANALITICAS EN SUELOS

DETERMINACIN DE FOSFORO

Fraccionamiento del P en el suelo

El total se obtiene disgregando el suelo con Na2 CO3.

El soluble se extrae con NH4Cl 1 N

El mineral + el orgnico con NH4F y H2O2

El mineral con NH4F.

El no soluble procedente de la primera extraccin con NH4Cl 1 N, mediante sucesivas extracciones se separa como fosfatos de Al, Fe y Ca.

Mtodos de extraccin

Trnog : Se extrae con cido sulfrico diluido y sulfato amnico, fijando el pH a 3

Bray-Kurtz : Se extrae con NH4F en medio HCl

Olsen : Se extrae con NaHCO3 a pH = 3.5

Saunder: Se extrae con NaOH 0.1 N

Mtodos de Anlisis

Se basan en la reaccin de formacin de heteropolicidos del fosfato con molibdeno seguida de una posterior reduccin a azul de molibdeno que se mide

fotomtricamente.

La reduccin puede hacerse con cloruro de estao (II) (midiendo a 625 nm) y puede extraerse en isobutanol:benceno 1:1 ( 690 nm).

ANALISIS Na, K, Mg y Ca EN SUELOS

La mayor parte de todos estos elementos se encuentra formando minerales,

por lo que su determinacin carece de inters.

Sin embargo si tiene inters la cantidad de estos elementos que se

encuentran en forma intercambiable o como sales solubles por lo que todas las

determinaciones van encaminadas a analizar las fracciones asimilables.

Para obtener estas fracciones se agita con acetato amnico 1 N a pH= 7 en

proporcin 1:10, se filtra

Sobre la disolucin filtrada se determinan estos elementos por tcnicas

atmicas: Na y K por fotometra de llama y Ca y Mg por absorcin atmica.

DETERMINACIN DE LA SALINIDAD

A la salinidad de los suelos contribuye el conjunto de todas las sales

solubles contenidas en los mismos.

Se determina extrayendo el suelo con agua destilada, saturando el suelo y

filtrando.

La disolucin resultante se evapora a sequedad y se pesa el residuo,

dndose el resultado en mg de sales por Kg de suelo.

Otra posibilidad consiste en medir la conductividad del filtrado del suelo

DETERMINACINES ANALITICAS EN SUELOS

CONTAMINANTES EN EL MEDIO AMBIENTE

Sedimentos

Suelos

Plantas

terrestres

Animales terrestres

Aire

Precipitaciones

Ros

Lagos

Ocanos

Rocas

Naturales

Plantas

acuticas

Animales acuticos

Hombre

ACTIVIDAD

ANTROPOGNICA

Litosfera Hidrosfera Atmsfera

Actividad volcnica

Erosin

Actividad

glacial

Corrientes

Vientos, corrientes, clima

Industria, comercio, agricultura

RUTAS DE LOS CONTAMINANTES EN SEDIMENTOS

XIDOS HIDRATADOS Fe y Mn,

COMPUESTOS ORGNICOS DE

ALTO PESO MOLECULAR

LIGANDOS INORGNICOS,

LIGANDOS ORGNICOS DE

BAJO PESO MOLECULAR

COMPLEJOS

COLOIDALES

METLICOS

COMPLEJOS

METLICOS

(IN)ORGNICOS

METALESn+

SOLIDOS EN SUSPENSIN

(especiacin metlica particulada)

SEDIMENTOSEquilibrio de adsorcin-desorcin entre slidos y agua intersticial, liberacin de

metales desde la materia orgnica depositada, redistribucin

Recubrimiento Adsorcin Adsorcin Adsorcin Adsorcin

Sedimentacin

Resuspensin

Flujo de compuestos orgnicos de bajo peso m

olecular

desde el agua intersticial

Flujo de hierro, manganeso y com

puestos orgnicos de alto peso molecular

desde el agua intersticial

XIDOS HIDRATADOS Fe y Mn,

COMPUESTOS ORGNICOS DE

ALTO PESO MOLECULAR

LIGANDOS INORGNICOS,

LIGANDOS ORGNICOS DE

BAJO PESO MOLECULAR

COMPLEJOS

COLOIDALES

METLICOS

COMPLEJOS

METLICOS

(IN)ORGNICOS

METALESn+

SOLIDOS EN SUSPENSIN

(especiacin metlica particulada)

SEDIMENTOSEquilibrio de adsorcin-desorcin entre slidos y agua intersticial, liberacin de

metales desde la materia orgnica depositada, redistribucin

Recubrimiento Adsorcin Adsorcin Adsorcin Adsorcin

Sedimentacin

Resuspensin

Flujo de compuestos orgnicos de bajo peso m

olecular

desde el agua intersticial

Flujo de hierro, manganeso y com

puestos orgnicos de alto peso molecular

desde el agua intersticial

XIDOS HIDRATADOS Fe y Mn,

COMPUESTOS ORGNICOS DE

ALTO PESO MOLECULAR

LIGANDOS INORGNICOS,

LIGANDOS ORGNICOS DE

BAJO PESO MOLECULAR

COMPLEJOS

COLOIDALES

METLICOS

COMPLEJOS

METLICOS

(IN)ORGNICOS

METALESn+

SOLIDOS EN SUSPENSIN

(especiacin metlica particulada)

SEDIMENTOSEquilibrio de adsorcin-desorcin entre slidos y agua intersticial, liberacin de

metales desde la materia orgnica depositada, redistribucin

Recubrimiento Adsorcin Adsorcin Adsorcin Adsorcin

Sedimentacin

Resuspensin

Flujo de compuestos orgnicos de bajo peso m

olecular

desde el agua intersticial

Flujo de hierro, manganeso y com

puestos orgnicos de alto peso molecular

desde el agua intersticial

COMPORTAMIENTO DE LOS CONTAMINANTES EN SUELOS Y

SEDIMENTOS

Factores importantes Composicin del suelo :

1.- Cantidad y tipo de materiales arcillosos

2.- xidos de Fe y Mn

3.- Contenido en materia orgnica: sustancias hmicas

Actividad microbiana Condiciones ambientales : pH, condiciones redox Naturaleza de las sustancias contaminantes

Interaccin Tendencia a acumular contaminantes Adsorcin/desorcin :

1.-cantidad y tipo de materiales arcillosos

2.-xidos de Fe y Mn

3.-contenido en materia orgnica: sustancias hmicas

Actividad microbiana : 1.-Descomposicin contaminantes orgnicos

2.-Oxidacin de sulfuros

3.- Metilacin de As, Se, Hg,