.

CONTAMINACION DEL SUELO5.1 CALIDAD DEL SUELO

El suelo est conformado por:

Elementos slidos (Sustancias orgnicos e inorgnicos), lquidos y Gaseosos.

Suelo, caracterizado por propiedades especificas, confirindole la capacidad de poder satisfacer en mayor o menor medida las necesidades vitales de crecimiento para las plantas y otros organismos.

Es un cuerpo natural, orgnico, y puede llegar a ser destruido.

Acta como un depsito, filtro y bo-reactor de los contaminantes.

un alto contenido de materia orgnica, arcillas tiende a una mayor capacidad de adsorcin de compuestos contaminantes.

5.1.1 Parmetros de Calidad

La calidad del suelo puede ser evaluada a travs de diferentes parmetros, en el cuadro 5.1a se presenta un listado de parmetros.

uadro 5.1a.- Parmetros de Calidad de Suelo

PARAMETROS

Altitud de la zona

Rgimen de humedad del suelo

Rgimen hdrico del suelo

Duracin de las caractersticas del rgimen hdrico

Causas de las condiciones de humedad excesiva

Clases de drenaje

Conductividad hidrulica

Clases de permeabilidad

Velocidad de infiltracin

Nivel fretico

Calidad del agua fretica

Rgimen de temperatura del suelo

Forma de relleno

Dinmica de la forma (proceso de erosin)

Intensidad de los procesos de superficie

Pendiente general

Pendiente local

Longitud de pendiente

Morfologa local de pendiente

Situacin de perdida de pendiente

Orientacin

Pedregosidad superficial

Afloramiento rocosos

Tipos de roca subyacente

Macroestructura de la roca

Dureza de la roca

Grado de alteracin de la roca subyacente

Profundidad del suelo

Profundidad efectiva del suelo

Profundidad de arrendamiento

Textura

Estructura

Estado de oxido reduccin

Proporcin de elementos gruesos

Consistencia

Cimentaciones (naturaleza y profundidad del lmite superior)

Materia orgnica

Actividad biolgica

Contacto ltico

Materiales esquelticos

Capa de grava

Sub estrato salino

Reaccin del suelo

Porosidad

Tipos de arcillas

Fertilidad

Fuente: Generalitat de Catalunya (1987).

A continuacin se detallan algunos de los parmetros ms importantes de la lista presentada.

5.1.1.1 Textura La textura del suelo depende de la proporcin relativa de arena, limo, arcilla y materia orgnica. Un suelo con mas de 40% de materia orgnica, se denomina generalmente orgnico. La textura constituye una gua para determinar la facilidad de cultivo de un terreno, esta puede ser:

ligera o gruesa en un suelo arenoso y fina o densa en un suelo arcilloso. (O. Bockman, et al; 1993).Para determinar la clase textural de los suelos, se realizan anlisis mecnicos de laboratorio y los resultados se interpretan a travs del Tringulo de la textura o Tringulo textural.

Las partculas del suelo se clasifican de acuerdo a su tamao:

Cuadro N 5.1b.- Textura del Suelo

PARTCULASDIMETRO

(mm)

Fragmentos Rocosos( 2.0

Arena2.0 - 0.05

Limo0.05-0.002

ArcillaMenos de 0.002

Fuente: Ecologa del Per, PNUD, 2000.

La arena y la mayora de los limos, son qumicamente inertes. Las propiedades qumicas del suelo dependen, bsicamente, de la naturaleza de las partculas de arcilla, de la materia orgnica del suelo y de su capacidad para controlar la acidez, aglutinar, liberar nutrientes y componentes nocivos.

5.1.1.2 Porosidad

Los poros del suelo pueden ser clasificados en: Macroporos, comnmente ocupados por aire yMicroporos, ocupados por agua, reteniendola por capilaridad.

La condicin fsica de un suelo depende, en gran medida de la porosidad y del tamaos de los poros.

En los suelos de textura fina es mayor la presencia de los microporos y los macroporos en los suelos constituidos por gravas y arena, .1.3 Estructura

La estructura de un suelo puede definirse como la forma que tienen los elementos minerales y orgnicos del suelo, para ordenarse en agregados o estructuras estticas.

Condiciona diversas propiedades del suelo como por ejemplo: porosidad, permeabilidad, profundidad de las races, etc.En la figura 5.1a, se presenta la esquematizacin de las caractersticas estructurales de las cuencas de los ros Rmac y Chilln.

Figura 5.1a.- Caractersticas de las Estructuras de Suelos Aluviales de las Cuencas de los ros Rmac y Chilln.5.1.1.4 ColorEs una caracterstica importante, pues, no solo sirve para reconocer los distintos tipos de terrenos, sino que indica, ciertas propiedades fsicas y qumicas. El color del suelo es debido: al contenido de humedad, de humus (materia orgnica) y la naturaleza qumica de los compuestos de hierro.Cuadro 5.1c.- Componentes Modificadores del Color del Suelo

COLORCOMPONENTES

Negro y MarrnPresencia de materia orgnica.

Blanco y GrisPresencia de cuarzo, yeso y caoln.

AmarillosPresencia de oxidos de fierro hidratado.

RojoPresencia de Oxidos de fierro y manganeso.

Fuente: Ecologa del Per, PNUD, 2000.

5.1.1.5 Capacidad de InfiltracinEs una propiedad hidrofsica muy importante del suelo y representa un fenmeno complejo mediante el cual se puede explicar tanto el ingreso del agua en el suelo y su correspondiente movimiento, as como la retencin en su interior.

Cuadro 5.1d.- Capacidad de Infiltracin en diversos tipos de suelo

Clase TexturalVelocidad de infiltracin en cm/hCalificacin

Arenoso5.00Muy rpida

Franco Arenoso2.50Rpida

Franco1.30Moderada

Franco Arcilloso0.80Lenta

Arcilloso0.05Muy Lenta

Fuente: Interpretacin de Anlisis de Suelos y recomendaciones; J. Guerrero; 1998.

5.1.1.6 Temperatura

Es muy importante porque determina la distribucin de las plantas e influye en los procesos biticos y qumicos. Cada planta tiene sus requerimientos especiales. Encima de los 5C es posible la germinacin (A. Brack y C. Mendiola; 2000).

5.1.1.7 Capacidad de Intercambio Catinico. (C.I.C.)La capacidad de intercambio catinico o CIC representa el proceso en el cual los cationes en solucin son intercambiados por otros que estn unidos electrostticamente a la superficie de los coloides.

La CIC controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas ( Ca, K, Mg ). Tambin determina el papel del suelo como depurador natural al permitir la retencin de elementos contaminantes presentes en el mismo.

La CIC representa la fertilidad potencial del suelo, en el cuadro 5.1e se presenta la CIC en los coloides del suelo.

Cuadro 5.1e.- Capacidad de Intercambio Catinico de los coloides del Suelo.

ColoideCIC cmol (+) Kg-1Ubicacin Geogrfica

AcidezAlcalinidad

Caolinita (*)410Selva Baja

Montmorillonita (**)80120Zonas ridas

Vermiculita (**)100160Sierra, Costa

Ilita (**)4060Sierra, Costa

Humus (*)30400Sierra alta, etc.

(*) Coloides con carga negativa dependiente del pH:

Caolinita: origen en la fractura de los cristales

Humus: Ionizacin de grupos fenlicos y carboxlicos.

(**) Coloides de carga negativa permanente, originadas por procesos de sustitucin isomfica en la capa tetraedal y/o octaedral.

Fuente: Interpretacin de Anlisis de Suelos y recomendaciones; J. Guerrero; 1998.

5.1.1.8 Fertilidad del Suelo

A. Brack y C. Mendiola, 2000; determinan como factores condicionantes del suelo a la disponibilidad de agua, espesor del suelo til, cantidad de materia orgnica presente, organismos vivos del suelo, capacidad de almacenar sustancias nutritivas contenidas en el agua y la reaccin qumica del suelo = pH5.1.1.9 Acidez del Suelo

La acidificacin del suelo constituye un proceso natural causado por la formacin de cidos orgnicos e inorgnicos, como consecuencias de la actividad microbiana y debido a la perdida de las bases del suelo por intercambio de iones y lixiviacin con el exceso de agua de lluvia.La acidez del suelo puede medirse como la acidez (pH) del agua en equilibrio con el suelo.

Valores comprendidos entre 5,5 y 7,5 son los ms comunes para los terrenos agrcolas. (O. Bockman, et al; 1993). o sea: pH de 5.5 a 7.5 es adecuado para cultivos agrcolas. pH menor a 5.5, es cido, en la que no prosperan cultivos.

5.1.1.10 Materia Orgnica del Suelo. La materia orgnica del suelo tiene su origen en organismos vivos. La materia orgnica, es un factor importante para la productividad del suelo, debido a que:

La materia orgnica del suelo contiene abundantes nutrimentos y estos se ven liberados al producirse su descomposicin.

Parte de sta acta como alimento para los organismos del suelo.

Estabiliza los agregados de los suelos minerales. La materia orgnica contenida en el suelo consta de:

en Races de plantas vivas, bacterias, hongos y animales, tambin el estircol que se agrega al suelo. Plantas muertas y otros organismos diversas fases de descomposicin

En general, las aportaciones anuales de materia orgnica son mayores en los pastizales o en los bosques que en los campos cultivables.Las capas superficiales son ms ricas en materia orgnica que las capas ms profundas del suelo. La Microfauna se constituye como muchas formas de pequeos animales como protozoos y nematodos que residen en el suelo, se alimentan de bacterias, hongos y races.

La Macrofauna, como por ejemplo las lombrices son un indicador excelente de calidad del suelo y garantizan una buena estructura del suelo. Sus excavaciones facilitan la dispersin de las races y facilitan tambin el movimiento del aire y del agua.

La presencia de lombrices en el suelo puede ser disminuida debido a procesos de compactacin y al uso de pesticidas.5.1.1.13 Perfil del SueloLos componentes del suelo maduro estn dispuestos en una serie de zonas denominadas horizontes edficos o PERFIL . Estos Horizontes nos indican el grado de desarrollo del suelo, cada uno de ellos tiene distinta textura y composicin, que varan en los diferentes tipos de suelo. La mayor parte de los suelos maduros poseen al menos tres de los horizontes posibles, pero algunos suelos nuevos o pocos desarrollados carecen de ellos. Se pueden identificar dos grupos de Horizontes: Orgnicos y Minerales.

En la figura 5.1b se muestra los horizontes o PERFILES conformantes de suelo:

Figura 5.1b.- Horizontes del SueloFuente: Brack y Mendiola, Ecologa del Per, 2000.

5.2 COMPOSICIN DEL SUELO

5.2.1 Composicin Qumica

El anlisis qumico elemental de los suelos aporta la informacin necesaria para los estudios de formacin de ellos. En el cuadro 5.2a, se presenta la composicin de las rocas gneas y de tres suelos con diferentes grados de desarrollo.

5.2a.- Composicin Qumica de los Suelos

CONSTITUYENTEROCAS IGNEAS PROMEDIOSUELO VOLCNICO RECIENTESUELO MEDIANAMENTE METEORIZADOSUELO ALTAMENTE METEORIZADOROCA VOLCNICA

Si O259,149,231,43,362,0

Al2O315,320,025,318,519,5

Fe2O37,317,51,363,04,5

Ti O21,01,71,10,80,8

Mn O0,1ndnd0,40,6

CaO5,11,00,10,15,0

MgO3,51,00,10,32,1

K2O3,10,60,50,11,8

Na2O3,81,30,10,54,3

P2O50,3ndndnd0,2

SO30,1ndndnd0,0

Perdida ignicin 1,2--10,3212,7nd

Total99,9100,370,2299,7100,3

Fuente: Faccbender, H.W. y Bornermisza, E; Qumica de los Suelos con nfasis en Amrica Latina, 1987.

5.2.1 Composicin Biolgica

Los organismos del suelo juegan un rol muy importante en la transformacin de la materia orgnica. Su presencia es indispensable para la fertilidad de los suelos.

Presenta una macrofauna, mesofauna y microorganismos. La macrofauna esta compuesta por lombrices, milpies ciempis, hormigas,, etc; la mesofauna se encuentra representada por colmbolos, opiliones, nematodos, etc.

Los microorganismos como protozoos, bacterias, hongos y algas; existen por millones y participan en la descomposicin de la materia orgnica. En el cuadro 5.2b se presenta las poblaciones mibrobianas de un suelo frtil, as mismo en el cuadro 5.2c los grupos fisiolgicos de bacterias en diferentes tipos de suelo.

5.2b.- Poblaciones microbianas de un suelo cultivado frtil (nmero de organismos por gramo de suelo).

ORGANISMONMERO

Eubacterias:

Por recuento microscpico directo

Por recuento de bacterias viables sobre agar comn2 500 000 000

15 000 000

Actinomicetos700 000

Hongos400 000

Algas 50 000

Protozoos30 000

Fuente: A. Burgues, Micro-organisms in the soil, 1958.

5.2c.- Grupos fisiolgicos de bacterias presentes en Distintos tipos de Suelo (nmero de bacterias por gramo de suelo).

TIPOS DE SUELO

JardnCampo cultivadoPradoBosque de conferasMarisma

Humedad (por 100)17,918,17,021,237,2

CO3Ca (por 100)4,75,00,407,6

Colonias desarrolladas sobre gelatina8 400 0008 100 0008 100 0001 500 0001 500 000

Colonias desarrolladas sobre agar comn2 800 0003 500 0003 000 000900 0001 700 000

Bacterias anaerbias (cultivo en picadura)280 00015760 000545 0002 180 000

Bacterias ureolticas37 0008 5005 2008 8002 500

Bacterias desnitrificantes830400850380370

Bacterias pectinolticas535 00070 00025 000810 0003 700

Bacterias anaerobias butiricas368 00050 3008 500203 000235 000

Bacterias anaerobias proteolticas35 00022 0003 80017 0002 000

Bacterias anaerobias celulolticas367350367181

Bacterias aerobias fijadoras de nitrgeno2 3501 88518017

Bacterias nitrificantes880170137034

Fuente: A. Waksman, Principles of soil Microbiology, 1958.

5.3 CONTAMINACIN DEL SUELOLa contaminacin del suelo consiste en la introduccin de sustancias contaminantes, debido al uso de pesticidas para la agricultura; por riego con agua contaminada, por el polvo de zonas urbanas y las carreteras; o por los relaves mineros y desechos industriales derramados en su superficie, depositados en estanques o enterrados.

La contaminacin de los suelos produce la prdida progresiva de tierra productiva y espacios naturales, incrementndose los desiertos, producindose la erosin acelerada del suelo y perdida de paisajes naturales.

5.3.2 Fuentes de Contaminacin5.3.2.1 Actividad Agrcola La aparicin de plagas, ha provocado el uso indiscriminado de plaguicidas prohibidas por normatividad nacional e internacional. Los ms comunes son los insecticidas, herbicidas, funguicidas, roedoricidas, molusquicidas y alguicidas.

Asimismo debido a la prdida del suelo y sus caractersticas se realiza laUtilizacin de productos qumicos, como los abonos sintticos:

(rea, nitratos, fosfatos, cloruros, etc), sumamente tiles a la agricultura pero cuando se usan en forma inadecuada producen alteraciones en el suelo intoxicando y matando la fauna del mismo. (A. Brack y C. Mendiola; 2000).

5.3.2.2 Actividad Minera

En el Per la minera es una de las principales actividades econmicas generadora de divisas, y se desarrolla principalmente en la regin andina. El sector minero inicio las acciones ambientales dirigidas a la proteccin ambiental sin embargo, es una de las causales principales de contaminacin de suelo, como consecuencia de la transformacin paisajstica, Los relaves derivados de su actividad son depositados en el suelo originando su contaminacin por metales pesados y la acidificacin.

5.3.2.3 Actividad Industrial y DomsticaEl incremento de la poblacin y la expansin de las actividades productivas generan diversas alteraciones en el suelo debido principalmente a la acumulacin de residuos slidos, vertimiento de efluentes y emisiones atmosfricas.A. Residuos Slidos

Desechos Industriales

Constituidos por desechos slidos provenientes de fbricas o instalaciones de procesamiento o transformacin, en los desechos industriales hay una amplia variedad de materiales que difieren del tipo urbano.

Cuadro N5.3a.- Metales y Otros Componentes Txicos Presentes en los Residuos Industriales.

INDUSTRIAMETALES Y OTROS COMPONENTES TXICOS PRESENTES

ARSENICOCADMIOHIDROCARBUROS CLORADOSCROMOCOBRECIANUROPLOMOMERCURIOORGNICOSCINC

Minera y metalrgicaXXXXXXXX

Pintura y ColorantesXXXXXXX

PesticidasXXXXXXX

Elctrica y ElectrnicaXXXXX

Impresin y ReproduccinXXXXX

Electroplatinado y acabadoXXXXX

Industria QumicaXXXXX

ExplosivosXXXXX

Gomas y plsticosXXXXX

BaterasXXXX

FarmacuticaXXX

TextilXXX

Petrleo y carbnXXX

Pulpa y PapelXX

CueroXX

* Incluye bifenilos policlorados** Por ejemplo: acroelin, dimetil-sulfato, dinitrobenceno, dinitrofenol, nitroanilina, pentaclorofenol

Fuente: Water and Sewage Works.

Desechos Urbanos

Es el desecho proveniente de fuentes domsticas, comerciales, institucionales, servicios municipales y de construccin y demolicin; esta constituido por residuos de comida, objetos como latas, botellas, papeles, textiles, cuero residuos de jardn, madera, vidrio, plsticos, automviles convertidos en chatarra, residuos domsticos peligrosos(baterias, pilas, aceite, neumticos); acero, hormign, maleza, etc.5.4 EFECTOS DE LA CONTAMINACINCuadro 5.4a.- Posibles efectos provocados por la actividad humana sobre los cinco factores tpicos de formacin del suelo.

FACTORES DE FORMACINTIPO DE SUELONATURALEZA DEL EFECTO

Climticos Beneficioso

PerjudicialAdicin de agua por riego, lluvia artificial, drenaje de agua, desviacin de vientos, etc.

Exposicin del suelo a la insolacin excesiva, accin de heladas prolongadas, viento, etc.

Organismos Beneficioso

PerjudicialIntroduccin y control de poblaciones de plantas y animales; aporte de materia orgnica incluyendo el estircol; disgregacin del suelo para admitir ms oxgeno; dejar en barbecho; eliminacin de patgenos por incendios controlados.

Eliminacin de plantas y animales; reduccin de la materia orgnica del suelo por incendios, arado, pastoreo excesivo, cosechado, etc; aporte o desarrollo de patgenos; aporte de sustancias radioactivas.

TopografaBeneficioso

PerjudicialControl de la erosin mediante devastacin de la superficie, formacin de suelo y construccin de edificios; elevacin del nivel de suelo por acumulacin de material; nivelacin de suelo.

Produccin de hundimientos por drenaje de zonas hmedas y minera; aceleracin de la erosin; excavacin.

MaterialBeneficioso

PerjudicialAporte de fertilizantes naturales; acumulacin de conchas y restos ; acumulacin local de cenizas; eliminacin de cantidades excesivas de sustancias, como las sales.

Eliminacin, por cosechado, de nutrientes vegetales y animales que son reemplazados por otros; aporte de materiales en cantidades excesivas de sustancias, como sales.

TiempoBeneficioso

PerjudicialRejuvenecimiento del suelo mediante aporte de materia original o mediante exposicin al material original por procesos de erosin; recuperacin de terreno a partir de terrenos sub-acuticos.

Degradacin del suelo por eliminacin acelerada de nutrientes y de la cubierta vegetal; enterramiento del suelo bajo un relleno slido o agua.

Fuente: Goudie, 1984, Manual de Evaluacin de Impacto Ambiental, 1997. Cuadro 5.4b

FACTOR DEL SUELOCAMBIO BENEFICIOSOCAMBIO NEUTROCAMBIO ADVERSO

Caractersticas qumicas del sueloFertilizantes minerales (aumento de la fertilidad).

Adicin de elementos traza.

Desalinizacin (riego).

Aumento de la oxidacin (aireacin).Alteracin del equilibrio de intercambio de iones.

Alteracin del pH (cal).

Alteracin a travs de cambios en la vegetacin.Desequilibrio qumico.

Herbicidas txicos o no.

Salinizacin.

Eliminacin excesiva de nutrientes.

Caractersticas fsicas del suelo.Induccin de estructura en pedazos (cal y hierba).

Mantenimiento de la textura (fertilizante orgnico o acondicionador).

Arado en profundidad, despus del humedecimiento del suelo (riego o drenaje).Alteracin de la estructura (arado, escarificacin).

Alteracin del microclima del suelo (cubierta orgnica, plantaciones cortavientos, calentamiento, cambio del albedo).Compactacin/arado con tralla (estructura pobre).

Estructura adversa debido a cambios qumicos (sales).

Eliminacin de vegetacin perenne.

Organismos sueloFertilizacin orgnica del aumento de pH.

Drenaje /humedecimiento

AireacinAlteracin de la vegetacin y microclima del suelo.Eliminacin de vegetacin y arado (lombrices pequeas y microorganismos).

Patgenos (por ejemplo, lodos).

Productos qumicos txicos.

Tiempo (velocidad del cambio).Rejuvenecimiento (arado en profundidad, adicin de suelo nuevo, recuperacin del terreno).Erosin acelerada.

Utilizacin excesiva de nutrientes.

Urbanizacin del terreno.

Fuente: Drew, 1983, Manual de Evaluacin de Impacto Ambiental, 1997.

5.4.1 Degradacin del sueloSe entiende como el deterioro de las propiedades fsicas qumicas y biolgicas aisladamente o en forma combinada, que impiden o limitan el buen desarrollo de cultivos y de buenas cosechas. (A. Brack y C. Mendiola; 2000).

Los tipos de degradacin son muy variados y sealaremos los principales.

5.4.1.1 Erosin por el agua y el vientoCada ao se pierden en el Per miles de hectreas de suelos por la erosin, tambin llamada el cancer de la tierra.La erosin es el proceso mediante el cual el agua y el viento despojan al suelo de las capas frtiles (horizonte O y A), dejndolo improductivo. Existen dos tipos de erosin: la hdrica y la elica.

Erosin Hdrica:

Es causada por la accin del agua (lluvia, ros y mares). En las zonas empinadas, si el suelo est descubierto (sin plantas), las gotas de lluvia arrastran las partculas formando zanjas o crcavas. Los ros, cuando las orillas estn sin rboles van carcomiendo el suelo y lo arrastran en las pocas de creciente. El mar, por la fuerza de las olas va erosionando las orillas. Tiene efectos de prdida de la superficie del suelo y la deformacin del terreno por movimientos en masa (huaycos, deslizamientos, arrastre de los suelos por los ros, etc). La erosin hdrica es especialmente grave en los valles costeros (orillas de ros), en las vertientes occidentales (huaycos y derrumbes), en la selva alta (laderas y orillas de ros) y en la selva baja (orillas de ros).

Erosin Elica:

Es causada por el viento y es importante en las zonas ridas como en la Costa, vertientes occidentales de los andes y en algunas partes de la Sierra Sur del Per. El viento transporta y levanta las partculas del suelo produciendo acumulamientos (dunas o mdanos) y torbellinos de polvo.

Referencia: A. Brack y C. Mendiola; 2000.

5.4.1.2 Deterioro QumicoSe refiere a prdida de nutrientes y materia orgnica, salinizacin, polucion.La perdida de Nutrientes produce el agotamiento de los suelos por falta de aplicacin de materia orgnica y restitucin de nutrientes extrados por las cosechas.

La Salinizacin produce el afloramiento de sales minerales por exceso de riego y mal drenaje, y es propia de las zonas ridas.

La Polucin o contaminacin de los suelos se produce por la acumulacin de basuras, sustancias txicas aplicadas en exceso (pesticidas y fertilizantes qumicos), los gases de centros mineros, y la aplicacin de aguas contaminadas por desechos mineros (relaves). (A. Brack y C. Mendiola; 2000).

5.4.1.3 Deterioro FsicoEl deterioro fsico se produce por compactacin por el uso impropio de maquinaria pesada; el sellado y encostramiento, causado por el sobrepastoreo y el pisoteo de animales de porte pesado como vacunos y equinos; yel anegamiento por el mal drenaje al aplicar exceso de agua de riego (A. Brack y C. Mendiola; 20005.5.3 Determinacin de pHPrimero se determina el pH que tienen los extractos de saturacin, con el potencimetro.se mezcla muestra de suelo y agua destilada, se agita y se hace la lectura en el potencimetro. Estas mediciones se hacen variando la relacin del suelo y agua.

Esta determinacin se hace para cada una de las cinco profundidades, o segn nmero de muestras que haya.

Ichua, 19 de mayo del 2015.

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