Suelo y su composición

Concepto de contaminación del suelo

Agentes contaminantes

Orígenes de la contaminación: urbano, industrial, agropecuario.

Mecanismo de interacción del suelo con los agentes contaminantes

Capacidad de carga del suelo

Procesos responsables de la distribución y acumulación

Suelo y su composición

El aumento continuo de la población, su concentración progresiva en grandes centros urbanos, el desarrollo industrial y agrícola ocasionan, día a día, la contaminación de los suelos, que radica en la presencia desustancias (basura, fertilizantes, hidrocarburos, pesticidas...) extrañas

de origen humano en él.

Se estima que 1.500 millones de hectáreas del planeta, que representan

un 11% de la superficie, no tienen limitaciones para la agricultura, mientras que el resto, presentan problemas de aridez, humedad

excesiva, acidez y contaminación

Los procesos de degradación de

tierras tales como erosión, salinización, desertificación y contaminación, podrían privar al

mundo de un tercio de sus tierras cultivables hacia fines del presente

siglo.

Ante una población mundial en crecimiento y con tierras finitas que se degradan aceleradamente en los ambientes de mayor

fragilidad, el valor económico y social, de las mismas irá en continuo

aumento.

QUE ESTA DEGRADANDO A

LOS SUELOS?

La degradación

• la degradación es el proceso que rebaja lacapacidad actual y potencial del suelo paraproducir, cuantitativa y cualitativamente, bienes yservicios. La degradación del suelo es laconsecuencia directa de la utilización del suelopor el hombre. Bien como resultado deactuaciones directas, como agrícola, forestal,ganadera, agroquímicos y riego, o por accionesindirectas, como son las actividades industriales,eliminación de residuos, transporte, etc.

El suelo es un recurso prácticamente no renovable

con una cinética de degradación relativamente

rápida

Tasas de formación y regeneración

extremadamente lentas

Que es el suelo

El suelo es la capa superficial que cubre la tierra, y que sirve de soporte a los

seres vivos. Está formado por materia orgánica, inorgánica y pequeñas

cantidades de agua y aire

El suelo, entre otras funciones sirve de soporte a las raíces de las plantas y provee a estas de las substancias necesarias para su alimentación. Su composición es la siguiente:

+Partículas minerales de diferente tipo y tamaño.

+Materia orgánica formada por residuos vegetales y animales, más o menos degradados .

+Organismos vivos .

+Aire. La atmósfera del suelo está formada en gran parte por vapor de agua y en menor medida por CO2 y oxígeno. Normalmente la mitad del volumen del suelo está ocupado por aire más agua..

+Agua, ocupa los espacios inmediatos a las partículas sólidas, y actúa como disolvente de muchas substancias y fluido transportador de partículas. En función de su cantidad ocupa poros de mayor o menor tamaño, desplazando al aire..

MACROELEMENTOS MEDIOELEMENTOS MICROELEMENTOSMICROELEMENTOS

ESPECIALES

N (nitrógeno) Ca (calcio) Fe (fierro) Na (sodio)

P (fósforo) S (azufre) Mn (manganeso) Cl (cloro)

K (potasio) Mg (magnesio) Zn (zinc) Si (silicio)

Cu (cobre) Co (cobalto)

B (boro) Se (selenio)

Mo (molibdeno) I (iodo)

Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una gama de procesos químicos, físicos y

biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos

existentes en la tierra.

Los suelos están compuestos de

minerales y material orgánico como

materia sólida, agua y aire en distintas

proporciones en los poros.

Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un

suelo particular, algunos de estos son la deposición eólica,

sedimentación en cursos de agua, meteorización, y

deposición de material orgánico

Como se forma el suelo

• La formación del suelo es un proceso que tarda millones de años.

• El suelo se forma a partir de rocas (roca madre) que se disgregan hasta convertirse en

arena o arcilla.

• Sobre este suelo, crecen las primeras plantas.

Como se origina en cuanto a sus elementos :

Sustrato litológico: material original o roca madre que suministra materia mineral al alterarse, meteorizarse o intemperizarse.

Disgregación mecánica de las rocas.

Meteorización química de los materiales regolíticos, liberados.

Cobertura biologica Con sus procesos vitales y metabólicos, continúan la meteorización de los minerales, iniciada por mecanismos inorgánicos. Además, los restos vegetales y animales a través de la fermentación y la putrefacción enriquecen ese sustrato. (HUMIFICACION).

Mezcla de todos estos elementos entre sí, y con agua y aire intersticiales

Como se orina en cuanto a factores

Tiempo: Es necesario para cualquier proceso evolutivo.

Material original: facilidad del sustrato litológico para alterarse.

Ambiente bioclimático: controla todos los aspectos relativos a la humedad del suelo (precipitación, evaporación, termicidad, etc.).

Relieve: es función de la pendiente, a mayor pendiente, mayor dificultad en la renovación del suelo.

La acción conjunta de losfactores que condicionanla formación y evolucióndel suelo conduce aldesarrollo de diferentesperfiles o tipos de suelos.

La clasificación de los mismos puede basarse en criterios diversos. Entre otros, podemos citar:

1.-Características intrínsecas del suelo, dependientes de los procesos genéticos que los desarrollan.

2.-Propiedades del suelo como permeabilidad, salinidad, composición,... y que se relacionan estrechamente con los factores de formación.

3.-Según su aptitud para diferentes usos, fundamentalmente agrícola.

• Es frecuente realizar una primera agrupación en función del factor o factores predominantes en su desarrollo

Suelos azonales:

1. suelos inmaduros2. se encuentran en las primeras

etapas de su desarrollo por nohaber actuado los factoresedafogeneticos durante eltiempo suficiente (aclimácicos),

3. Caracteres predominantesson los debidos al tipo de rocamadre. Son los presentes porejemplo sobre sedimentosrecientes (alóctonos),desiertos, suelos helados.

4. Escaso o nulo desarrollo ydiferenciación de horizontes.

Suelos intrazonales:1. son los desarrollados

bajo condiciones enque predominan losfactoresedafogenéticospasivos, como rocamadre, pendiente,acción humana.

2. Son suelosaclimáticos, ya que elfactor clima no esdeterminante en suformación.

Suelos zonales:1. Desarrollados bajo la

acción de los factoresactivos de formación delsuelo, en especial el clima,durante el tiemposuficiente.

2. Son, por tanto, climácicosy climáticos. Se trata desuelos maduros y bienevolucionados

Perfil y horizontes

Las características que sirven para catalogar un suelo se agrupan en físicas, químicas y orgánicas:

Físicas: límites, espesor, color, textura, porosidad, estructura, Consistencia, micro morfología, temperatura y grado de humedad.

Químicas: se derivan de las relaciones entre la fracción orgánica y la fracción mineral.

Orgánicas: derivan de la biomasa del suelo que procede de restos vegetales y/o animales con diferente grado de transformación

Por que se diferencian los suelos?

ORDEN Características

ENTISOLCasi nula diferenciación de horizontes; distinciones no climáticas: aluviones, suelos

helados, desierto de arena...

VERTISOLSuelos ricos en arcilla; generalmente en zonas subhúmedas a áridas, con hidratación

y expansión en húmedo y agrietados cuando secos.

INCEPTISOLSuelos con débil desarrollo de horizontes; suelos de tundra, suelos volcánicos

recientes, zonas recientemente deglaciadas...

ARIDISOL Suelos secos (climas áridos); sales, yeso o acumulaciones de carbonatos frecuentes.

MOLLISOLSuelos de zonas de pradera en climas templados; horizonte superficial blando; rico

en materia orgánica, espeso y oscuro.

ALFISOLSuelos con horizonte B arcilloso enriquecido por iluviación; suelos jóvenes,

comúnmente bajo bosques de hoja caediza.

SPODOSOLSuelos forestales húmedos; frecuentemente bajo coníferas. con un horizonte B

enriquecido en hierro y/o en materia orgánica y comúnmente un horizonte A gris-ceniza, lixiviado.

ULTISOLSuelos de zonas húmedas templadas a tropicales sobre antiguas superficies

intensamente meteorizadas; suelos enriquecidos en arcilla.

OXISOLSuelos tropicales y subtropicales, intensamente meteorizados formándose

recientemente horizontes lateríticos y suelos bauxíticos.

HISTOSOL Suelos orgánicos. depósitos ogánicos: turba, lignito.... sin distinciones climáticas.

Contaminación de suelos

Contaminación del suelo

vulnerabilidad

Vulnerabilidad: Representa el grado de sensibilidad (o debilidad) del suelo frente a la

agresión de los agentes contaminantes.

Este concepto está relacionado con la capacidad de amortiguación. A mayor capacidad de amortiguación, menor

vulnerabilidad.

El grado de vulnerabilidad de un suelo frente a la contaminación depende de la intensidad de afectación, del

tiempo que debe transcurrir para que los efectos indeseables se manifiesten en las propiedades físicas y químicas de un suelo y de la velocidad con que se producen los cambios

secuenciales en las propiedades de los suelos en respuesta al impacto de los contaminantes.

Poder de amortiguación

El conjunto de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo lo hacen un sistema clave, especialmente importante en los ciclos biogeoquímicos superficiales, en los que actúa como un reactor complejo, capaz de realizar funciones de filtración, descomposición, neutralización, inactivación, almacenamiento, etc.

Por todo ello el suelo actúa como barrera protectora de otros medios más sensibles, como los hidrológicos y los biológicos.

Un suelo contaminado es aquel que ha superado su capacidad de amortiguación para una o varias sustancias y, como consecuencia, pasa de actuar como un sistema

protector a ser causa de problemas para el agua, la

atmósfera, y los organismos.

Al mismo tiempo se modifican sus equilibrios biogeoquímicos y

aparecen cantidades anómalas de determinados componentes que

originan modificaciones importantes en las propiedades físicas, químicas y biológicas del

suelo

• Por biodisponibilidad se entiende la asimilación del contaminante por los organismos, y en consecuencia la posibilidad de causar algún efecto, negativo o positivo.

• La movilidad regulará la distribución del contaminante y por tanto su posible transporte a otros sistemas.

• La persistencia regulará el periodo de actividad de la sustancia y por tanto es otra medida de su peligrosidad.

• Carga crítica. Representa la cantidad máxima de un determinado componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos.

METAL EFECTOS

ALUMINIOInhibición de la división celular, alteración de la

membrana celular y de las funciones a nivel citoplásmico.

ARSÉNICOReducción del crecimiento y alteración de la concentración de Ca, K, P y Mn en la planta.

CADMIOInhibición de la fotosíntesis y la transpiración.

Inhibición de la síntesis de clorofila. Modificación de las concentraciones de Mn, Ca y K.

COBREDesbalance iónico, alteración de la permeabilidad de la membrana celular, reducción del crecimiento

e inhibición de la fotosíntesis.

CROMODegradación de la estructura del cloroplasto, inhibición de la fotosíntesis. Alteración de las

concentraciones de Fe, K, Ca y Mg.

MERCURIOAlteración de la fotosíntesis, inhibición del

crecimiento, alteración en la captación de K.

PLOMOInhibición del crecimiento, de la fotosíntesis y de la

acción enzimática.

ZINCAlteración en la permeabilidad de la membrana

celular, inhibición de la fotosíntesis, alteración en las concentraciones de Cu, Fe y Mg.

La presencia de metales como contaminantes pueden producir a las plantas

diferentes alteraciones, tales como:

Principales tipos de suelo en México

Principales causa de la degradación de suelos en México

TEGNOLOGIAS DE REMEDIACION

CLASIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN

i) Estrategia de remediación

(ii) Lugar en que se realiza el proceso de remediación

(iii) Tipo de tratamiento.

ESTRATEGIAS BASICAS

Destrucción o modificación de los contaminantes.

Extracción o separación del medio contaminado. (volatilización, solubilidad, carga eléctrica).

Aislamiento o inmovilización del contaminante. Los contaminantes son estabilizados, solidificados .

LUGAR EN QUE SE REALIZA EL PROCESO

IN SITU

EX SITU

Tipos de tratamiento

Tratamientos biológicos

Tratamientos fisicoquímicos

Tratamiento térmico

SELECCIÓN DE UNA TECNOLOGÍA DE REMEDIACIÓN

(i) Características ambientales, geográficas, demográficas, hidrológicas y ecológicas del sitio.

(ii) Tipo de contaminante (orgánico o inorgánico), concentración y características fisicoquímicas.

(iii)Propiedades fisicoquímicas y tipo de suelo a tratar.

(iv)Costo de las posibles tecnologías a aplicar

TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN UTILIZADAS EN MÉXICO

Antes de que nada es importante?

contar con:

•Licencia ambiental única (LAU)

La mayoría utilizan métodos biológicos (biorremediación)para el tratamiento:

1. El lavado de suelos

2. La oxidación química

3. La separación física