ISSN: 0797-4930

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EFECTO DE UN DERRAME PETROLERO SIMULADO Y UN REMEDIADOR. I. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE UN SUELO ULTISOL DE SABANA

Jesús Rafael Méndez-Natera; Reizabeth Salazar-Garantón, Aura Velásquez y Auristela

Malavé-Acuña

Núcleo de Monagas, Universidad de Oriente. Email: jmendezn@cantv.net RESUMEN El trabajo tuvo como objetivo estudiar el efecto de un derrame petrolero simulado y su posterior control mediante la aplicación de un remediador sobre las características físico-químicas de un suelo Ultisol de sabana. Cada bolsa contenía 1 kilogramo de suelo, el cual fue contaminado de forma artificial (20% p/p). Después de la contaminación, se aplicó el remediador (50 gramos). Se fertilizó con 500 kilogramos de 12-24-12/ha. Se analizó el suelo proveniente de las bolsas con el control; suelo contaminado por petróleo sin el remediador y suelo contaminado por petróleo con el remediador. El pH, materia orgánica, magnesio y calcio fueron similares en los tres tipos de suelos, mientras que el porcentaje de arcilla, contenido de aluminio e hidrógeno fueron mayores en el suelo virgen. El contenido de fósforo, potasio, manganeso, zinc, cobre y hierro fue menor en el suelo virgen en comparación con el suelo con petróleo y el suelo con petróleo más remediador. Palabras claves: Impacto ambiental, contaminación, remediación, derrame petrolero ABSTRACT The objective of this work was to study the effect of a simulated oil spill and its control by means of application of a remediator on the physical and chemical characteristics of a savanna Ultisol soil. Each bag contained 1 kilogram of soil, which was contaminated in an artificial way (20% w/w). After the contamination, the remediator was applied to soil, adding 50 grams. 500 kilograms of 12-24-12/ha was applied. Soil from control; soil contaminated by oil without the remediator and soil contaminated by oil with the remediator were analyzed. The pH, contents of organic matter, magnesium and calcium were similar in the three soils while the clay percentage, aluminum and hydrogen contents were bigger in virgin soil. Contents of phosphorus, potassium, manganese, zinc, copper and iron were smaller in the virgin soil in comparison with the soil with oil and the soil with oil plus remediator. Key words: Environmental impact, contamination, remediation, oil spill

INTRODUCCIÓN Toda actividad realizada por el hombre tiene efectos contaminantes, ya sea, dentro del campo agrícola, petrolero, petroquímico, minero, etc. Dentro de éstas la industria petrolera es una de las más contaminantes. Los derrames petroleros ya sean en ríos, lagos, océanos, así como en los suelos producen un gran daño ecológico, causando la muerte de la mayoría de los animales y vegetales silvestres, además estos derrames en suelos agrícolas ocasionan un daño económico debido a la

inutilización de éstos suelos para la producción de cultivos ó ganadería.

La técnica de remediación resulta la mejor opción por ser menos costosa, se requiere menor tiempo para su aplicación y se establecen criterios técnicos basados en el conocimiento edafológico, climatológico y ecológico del área. Para proceder a aplicar cualquier modalidad de la técnica de remediación, en primer lugar se establecen las condiciones bióticas y abióticas de cada caso en particular y posteriormente en el campo se efectúa un riguroso control de la biodegradación, basado en la disminución de

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crudo y sus componentes con el fin de dejar en condiciones óptimas el suelo para su posterior utilización en actividades agropecuarias.

La biodegradación se refiere a la

transformación y/o mineralización de un compuesto orgánico por acción biológica. La biodegradación es un proceso natural que se presenta en los ecosistemas y se conoce como descomposición de materia orgánica, no obstante el término como tal se aplica específicamente a los compuestos orgánicos de la industria petrolera u otros desechos industriales. Bajo el término bioaumentación, se conoce la aplicación de la biodegradación con preparaciones biológicas, estas preparaciones pueden ser microorganismos autóctonos o no, añadidos bajo cualquier modalidad. El término bioestimulación, se refiere a la aplicación del proceso de biodegradación, sin adición de productos con microorganismos. En este caso se estimula la microflora autóctona, por acción de mejoras abióticas, tales como: adición de nutrimentos, oxigenación, humedad, surfactantes entre otros (Infante 1998).

El remediador a utilizar en el ensayo

es una formulación basada en biomasa vegetal y nutrimentos, que permite la biodegradación del petróleo crudo y sus productos presentes en lodos de perforación, suelos contaminados por derrames de petróleo, lodos en el fondo de tanques y suelos del fondo de pozos de perforación y producción. Las actividades de la industria petrolera son amplias. Una de las que está afectando considerablemente el suelo es la extracción de petróleo, debido a los derrames y cantidad de desechos orgánicos, los cuales han sido tratados con el empleo y uso de diferentes técnicas de remediación. Todas las técnicas que contribuyen a la recuperación de un suelo afectado por un derrame petrolero deben ser ensayadas de manera de devolverle su vocación de uso agrícola o al menos retornarlo a su estado silvestre.

El objetivo del presente trabajo fue

determinar el efecto de un derrame petrolero

simulado y la aplicación de un remediador sobre las características físicas y químicas de un suelo Ultisol de sabana en el estado Monagas, Venezuela.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo se realizó en la población de El Corozo, a unos 15 km de la ciudad de Maturín, Capital del estado Monagas, Venezuela. El trabajo se llevó a cabo bajo condiciones de invernadero. El suelo utilizado para el experimento correspondió a un Ultisol de sabana y las muestras se tomaron en los primeros 25 centímetros del suelo. Se usaron bolsas de plástico de 2 kilogramos de capacidad. Cada bolsa contenía 1 kilogramo de suelo, el cual fue contaminado de forma artificial. Se agregaron 200 ml de petróleo por cada 1000 g de suelo (simulando una contaminación por petróleo de aproximadamente 20 % p/p). Después de la contaminación, a todo el suelo se le aplicó el producto remediador, agregando 50 gramos en cada una de las bolsas de cada tratamiento, el producto se mezcló en forma manual con el suelo, de tal forma que todo el suelo quedara saturado del producto. Se aplicó una dosis de fertilizante equivalente a 500 kg de 12-24-12/ha. Se realizaron tres análisis de suelos en el Laboratorio de Suelos y Aguas de la Universidad de Oriente. Se analizó el suelo proveniente de las bolsas con el control (sin petróleo y sin remediador), denominado suelo Virgen; suelo contaminado con petróleo sin remediador y suelo contaminado con petróleo y con la aplicación del remediador (el remediador se aplicó 15 días después del derrame petrolero y la siembra se efectuó 30 días después del derrame petrolero simulado). Las muestras se tomaron mezclando el suelo de las bolsas de las tres repeticiones utilizadas en el ensayo (3 kg de suelo) y luego se dejó un kilogramo de suelo. Se realizó un análisis de componentes principales sobre la matriz de correlación y un análisis de agrupamiento utilizando el método UPGMA y la distancia Euclideana mediante el

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programa Past versión 1.54 de Octubre, 2006 (Hammer et al. 2001). RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 1 se muestran las propiedades físicas y químicas del suelo Ultisol de sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo más remediador en el Corozo, edo Monagas donde se realizó el experimento. Contenido de arcilla, contenido de materia orgánica y pH En la Figura 1. se muestra el contenido de arcilla, el contenido de materia orgánica y el pH de las tres condiciones de suelo utilizadas en el ensayo. El pH del suelo no fue muy afectado por el petróleo derramado ni por la aplicación del remediador, mientras que el contenido de

arcilla bajó en estos dos tipos de suelos con respecto al suelo sin petróleo y sin remediador (control). Por otra parte, el contenido de materia orgánica fue ligeramente menor en el suelo con petróleo. Resultados similares fueron reportados por Martínez y López (2001) quienes trabajaron con un suelo arcilloso, el cual fue analizado sin la presencia de contaminantes y con la presencia de gasolina, diesel y combustóleo a concentraciones de 100 a 150.000 mg/kg y encontraron que cuando el suelo está contaminado con 150.000 mg/kg de combustóleo, las partículas de arcilla disminuyen y los valores de arena aumentan marcadamente, mientras que los valores de pH prácticamente no tuvieron una variación en presencia de cualquier concentración y tipo de hidrocarburo, el suelo sometido a contaminación a dosis de 100 a 150.000 mg/kg de gasolina, diesel o combustóleo, produce efectos sobre el pH, los cuales son mínimos de tal manera que no se percibe

Tabla 1. Propiedades físicas y químicas de un suelo Ultisol de sabana bajo tres condiciones:

virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en el Corozo, edo Monagas.

Tipo de Suelo Características † Virgen Con petróleo Con petróleo + remediador pH 4,5 4,6 5,4 P (mg/kg de suelo) 5,84 2,30 25,4 Ca (cmol/kg de suelo) 0,41 0,34 0,53 Mg (cmol/kg de suelo) 0,11 0,10 0,18 K (cmol/kg de suelo) 0,01 0,03 0,04 Na (cmol/kg de suelo) 0,00 0,00 0,12 Al (cmol/kg de suelo) 1,19 0,18 0,13 H (cmol/kg de suelo) 0,17 0,04 0,06 CICE (cmol/kg de suelo) 1,55 0,69 0,94 % Saturación Al 76,77 26,09 14,83 % Saturación Ca 26,45 49,28 56,38 % Saturación Mg 7,10 14,49 19,15 Zn (mg/kg de suelo) 3,04 5,60 10,88 Cu (mg/kg de suelo) 0,40 2,64 2,76 Mn (mg/kg de suelo) 0,76 0,40 9,84 Fe (mg/kg de suelo) 24,80 1,60 103,20 Materia Orgánica (%) 4,32 3,09 4,59 Arcilla (%) 9,2 3,2 4,2 Clase Textural aF a aF † Realizado en el Laboratorio de Suelos y Agua de la Universidad de Oriente, Maturín,

Venezuela

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efecto en esta propiedad, pero indicaron resultados diferentes para el contenido de materia orgánica, la cual aumentó en forma proporcional a la concentración de hidrocarburos de la gasolina y combustóleo, también el diesel, el cual fue el hidrocarburo que causó un mayor aumento, disparándolo a partir de las concentraciones de 30.000 mg/kg obteniéndose hasta 347 % de incremento, comparado con el suelo sin hidrocarburos. Resultados diferentes en relación al contenido de materia orgánica fueron indicados por Ogboghodo et al. (2004) quienes estudiaron el efecto de la contaminación con dos tipos de petróleo crudo (liviano Forcados y liviano Escravos) sobre las propiedades del suelo y encontraron que el porcentaje de materia orgánica se incrementó de 1,34 a 2,62 % en los suelos contaminados y Isirimah et al. (1989) quienes evaluaron el efecto de niveles de tratamiento con petróleo de 0,0; 0,5; 1,0; 2,0 y 4,0 % sobre las propiedades del suelo ácido con textura franco limosa bajo condiciones tropicales húmedas y encontraron que la materia orgánica y el pH se incrementaron con incrementos en el nivel de petróleo. Amadi et al. (1996) evaluaron las propiedades del suelo de un suelo de la selva tropical lluviosa después de 17 años del

derrame de petróleo y encontraron que el status del pH del suelo en las zonas contaminadas varió de 4 en la zona de alto impacto a 6 en la zona de moderado impacto. Odokuma y Dickson (2003) evaluaron in situ una combinación de opciones incluyendo bioestimulación con fertilizantes agrícolas, bioaumentación y procesos físicos en la limpieza de un suelo de la selva tropical contaminado con petróleo crudo durante un periodo de 9 semanas en Nigeria y encontraron que el pH cayó de 6,34 a 4,5 durante el tratamiento de remediación. Contenido de fósforo En la Figura 2 se muestra el contenido de fósforo de las tres condiciones de suelo en el ensayo. La aplicación del remediador incrementó el contenido de fósforo en aproximadamente cinco veces mas que aquel del control, por otra parte, el suelo contaminado con petróleo presentó un menor valor de fósforo. Este resultado es muy importante debido a que el fósforo es junto al nitrógeno el elemento más limitante en la producción agrícola en suelos de sabana. De allí que el efecto del remediador es doble, ya que mejora la germinación de semillas en suelos contaminados por petróleo e incremente el contenido de fósforo del suelo.

Figura 1. Contenido (%) de arcilla, contenido (%)

de materia orgánica y pH de un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

Figura 2. Contenido (mg/kg de suelo) de Fósforo de

un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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En este experimento este incremento fue de casi cinco veces más que el del suelo no contaminado y sin remediador. Concordancia de resultados fue obtenida por Ogboghodo et al. (2004) trabajando con dos tipos de petróleo crudo (liviano Forcados y liviano Escravos) sobre las propiedades del suelo y encontraron que el fósforo disponible disminuyó de 15 ppm en el control a entre 7,34 y 5,42 ppm en los suelos contaminados con altos niveles de petróleo crudo. Resultados similares fueron indicados por Ekundayo y Obuekwe (2000) trabajando con un suelo Typic Udipsamment de la cuenca del Delta del Niger en Nigeria con un derrame de petróleo, donde se reportó que el fósforo disponible en los suelos impactados fue relativamente bajo en comparación con el sitio de referencia y Benka-Coker y Ekundayo (1995) en un suelo del área del Delta del Niger en Nigeria y Ekundayo y Obuekwe (1997) trabajando con un suelo Paleudult del medio oeste de Nigeria, encontraron que el fósforo disponible fue relativamente bajo comparado con el sitio de referencia. Otro resultado parecido fue reportado por Isirimah et al. (1989) quienes evaluaron el efecto de niveles de tratamiento con petróleo de 0,0; 0,5; 1,0; 2,0 y 4,0 % sobre las propiedades del suelo ácido con textura franco limosa bajo condiciones tropicales húmedas y encontraron que el fósforo disponible del suelo se incrementó con niveles de petróleo hasta 2 % y disminuyó después. En este experimento el nivel de contaminación fue de 20 %. Amadi et al. (1996) también reportó resultados parecidos trabajando con un suelo después de 17 años del derrame de petróleo, encontrando que el fósforo disponible fue más alto en la zona de moderado impacto que en la zona de alto impacto. Neelima et al. (2002) condujeron un experimento de campo durante 2000-2002 en un área contaminada con petróleo crudo en Assam, India y compararon los suelos contaminados con aquellos no contaminados en la misma área, se observó que el contenido de fósforo en el área contaminada fue menor que el suelo cultivado normal por 0,41 %. Resultados diferentes fueron indicados por Odokuma y Dickson (2003) quienes evaluaron diferentes

tratamientos de remediación de un suelo contaminado con petróleo crudo y encontraron que el nivel de fósforo disponible después de la limpieza y durante la remediación fue muy bajo. Ogboghodo et al. (2005) condujeron un experimento de campo en Ekpoma, Nigeria para determinar el efecto de usar estiércol de pollo o gallinaza (0, 200, 400 y 600 kg/ha) como un agente de biorremediación en el mejoramiento los suelos contaminados con petróleo crudo (0, 100, 200 y 300 mL) y encontraron que el fósforo disminuyó a medida que el nivel de contaminación con petróleo crudo se incrementó sin importar la remediación con el estiércol de pollo. Contenido de calcio, magnesio y aluminio La Figura 3. muestra los contenidos de calcio, magnesio y aluminio en las tres condiciones de un suelo Ultisol de sabana. El contenido de Aluminio en el suelo sin petróleo fue muy alto en comparación con los que contenían petróleo, sugiriendo que los componentes del petróleo pueden tener un efecto similar a aquel de la cal agrícola., por otra parte, el contenido de Calcio se incrementó ligeramente en el suelo que contenía petróleo + remediador. En este caso, pareciera que el petróleo ayuda a

Figura 3. Contenido (cmol/kg de suelo) de Calcio,

Magnesio y Aluminio de un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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disminuir los niveles de aluminio en suelo ya que tanto el suelo con sólo petróleo y el suelo con petróleo más remediador presentaron niveles bajos de aluminio. Esta disminución del aluminio muy probablemente ocasionó que en estos suelos el nivel de fósforo fue alto, ya que el fósforo estuvo disponible debido al descenso del aluminio, permitiendo una mayor disponibilidad de fósforo, al aumentar el pH. Resultados similares fueron indicados por Massoud et al. (2000) estudiaron dos perfiles de suelos de los campos petroleros de Al-Ahmadi y Burgan, Kuwait, los cuales presentaron similar valores de pH y contenidos de bicarbonato, los autores indicaron que los incrementos de carbonato en la superficie del suelo de ambos perfiles se derivaron probablemente de las nuevas dunas de arena formadas después de la Guerra del Golfo y migraron a la vecindad del área de estudio y las concentraciones elevadas de los cationes de calcio y magnesio en la superficie del suelo fueron suministradas más probablemente por el agua de formación rica en cationes asociada con el petróleo derramado en los dos campos. Porcentaje de saturación de calcio, magnesio y aluminio La Figura 4. muestra el porcentaje de saturación de calcio, de magnesio y de aluminio. Se puede observar que en el suelo sin petróleo, la saturación de aluminio es sumamente alta, lo que pudo haber ocasionado una toxicidad por aluminio, que probablemente no se manifestó debido a que las plantas de los diferentes cultivos se cosecharon a los 30 días después de la siembra. Es importante recalcar, que tanto en el suelo con sólo petróleo y en el suelo con petróleo mas el remediador, presentaron valores bajos de saturación de aluminio, sugiriendo que es el petróleo per se, y no el remediador, el que provoca una disminución de los niveles de aluminio. En general, el porcentaje de saturación de calcio y de magnesio fue similar en las tres condiciones de suelos, con un ligero incremento en el suelo contaminado con petróleo y al cual se

le aplicó el remediador. Resultados diferentes fueron indicados por Kucharski y Jastrzebska (2005) quienes realizaron un experimento con macetas para determinar el efecto de la aplicación de petróleo caliente sobre algunas propiedades físico-químicas de un suelo con cal y otro libre de cal y un suelo sembrado con lupino amarillo y un suelo no sembrado y encontraron que el petróleo caliente disminuyó la saturación de cationes alcalinos del suelo. Contenido de potasio, sodio e hidrógeno En la Figura 5. se muestra los contenidos de potasio, sodio e hidrógeno. En la misma se observa que el contenido de potasio tuvo ligeros incrementos en los suelos que contenían petróleo, pero este incremento fue más obvio en el suelo contaminado con petróleo y al cual se le aplico el remediador, una respuesta diferente tuvo el hidrógeno, el nivel de este elemento fue muy alto en el suelo sin contaminación por petróleo en comparación con aquellos que si contenían el petróleo. También hay que señalar que tanto en el suelo sin petróleo como en aquel con sólo petróleo, los niveles de sodio eran muy bajos (trazas), pero en el suelo contaminado con petróleo mas el remediador, el nivel de este elemento fue relativamente alto (> 10

Figura 4. Porcentaje de saturación de Calcio,

Magnesio y Aluminio de un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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cmol/kg de suelo), sugiriendo que el remediador contiene a este elemento en cantidades apreciables, de manera que el suelo incrementó el nivel de sodio. Massoud et al. (2000) en un estudio de dos perfiles de suelos de los campos petroleros de Al-Ahmadi y Burgan, Kuwait encontraron que las concentraciones elevadas del catión potasio en la superficie del suelo fueron suministradas más probablemente por el agua de formación rica en cationes asociada con el petróleo derramado en los dos campos. Contenido de manganeso, cinc y cobre En la Figura 6. se muestran los contenidos de magnesio, cinc y cobre bajo las tres condiciones de suelos utilizadas en el experimento. En el caso del manganeso se observa que tanto el suelo sin petróleo como el suelo con sólo petróleo contienen niveles bajos de este elemento, pero en el suelo con petróleo más el remediador, el nivel de este elemento se elevó significativamente (casi diez veces mas en comparación con los dos primeros suelos), lo que indica que el remediador puede contener cantidades apreciables de este elemento, como sucedió con el caso del elemento sodio, adicionalmente, el elemento cinc se

incrementó en el orden suelo sin petróleo, suelo con sólo petróleo y suelo con petróleo más el remediador, indicando que tanto el petróleo como el remediador contribuyen en el aumento de los niveles de cinc en el suelo, este hecho es bastante significativo, debido a que en algunos suelos del estado Monagas, Venezuela se han producido deficiencias de cinc, especialmente en el cultivo del maíz, de allí que en suelos de sabana contaminados con petróleo el remediador parece ser una opción viable y efectiva. Prego et al. (2006) indicaron un valor de 4,79 μg/g en un combustible pesado vertido por el buque petrolero Prestige en las costas de Galicia, España. Por otra parte, el nivel de cobre fue muy bajo en el suelo sin petróleo, pero este fue ligeramente superior en los dos suelos que contenían petróleo, indicando que es el petróleo y no el remediador el que contribuye a elevar el contendido de cobre del suelo no contaminado. Prego et al. (2006) indicaron un valor de 2,74 μg/g en un combustible pesado. Resultados similares fueron reportados por Ekundayo y Obuekwe (2000) en el análisis físico-químico de muestras de suelos en un sitio con un derrame de petróleo en un suelo Typic Udipsamment de la cuenca del delta del Niger en Nigeria, el cual mostró que las mediciones de la concentración de los metales pesados en el suelo revelaron una

Figura 5. Contenido (cmol/kg de suelo) de Potasio,

Sodio e Hidrógeno de un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

Figura 6. Contenido (mg/kg de suelo) de Manganeso,

Cinc y Cobre de un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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significativa acumulación (p < 0,05) de cobre y de cinc en la zona con el mayor impacto. En otros experimentos con muestras de suelos en un sitio con un derrame de petróleo en un suelo Typic Paleudult de Nigeria, Ekundayo y Obuekwe (1997) y Benka-Coker y Ekundayo (1995) en un suelo del área del Delta del Niger en Nigeria encontraron que las mediciones de la concentración de los metales pesados en el suelo mostraron una acumulación significativa (p < 0,05) de cinc en la zona de alto impacto. Andrade et al. (2004) determinaron el efecto del combustible pesado derramado por el buque tanque Prestige en el contenido disponible de cobre en suelos de dos marismas (Lires y Villarrube, Galicia, España) y encontraron que varió de 1 a 8 mg/kg entre el control y la muestra de mayor contenido en Villarrube y entre 1 a 23 mg/kg entre el control y la muestra de mayor contenido en Lires. Andrade et al. (2004) tomaron muestras de suelos de áreas contaminadas y no contaminadas en cuatro estuarios sobre la costa de Galicia afectadas por el derrame petrolero del Prestigie y encontraron que el contenido de cobre fue más alto que aquel de su contraparte no contaminada y las concentraciones reportadas para los sedimentos de las costas de Galicia y el origen del cobre en el petróleo contaminante se corroboró por una alta correlación ( ≥ 0,74) entre la concentración de este metal y el contenido de hidrocarburos totales de petróleo de los suelos contaminados. Osuji y Onojake (2006) realizaron un reconocimiento de campo del sitio afectado por un derrame de petróleo Ebocha-8 en Obiobi/Obrikom en la región del Delta del Niger en Nigeria para determinar la extensión del daño al ecosistema terrestre y encontraron que la concentración de cobre se incrementó, especialmente en la superficie del suelo al compararlo con un área geográficamente similar usada como un sitio de referencia (control). Contenido de hierro La Figura 7. muestra el contenido de hierro en las tres condiciones de suelo

estudiadas en el experimento. La misma señala que hubo una disminución notable en el contenido de hierro cuando el suelo se contaminó con petróleo en comparación con el suelo no contaminado (aproximadamente diez veces mas), pero cuando se compara el suelo sin petróleo con aquel que contenía petrolero mas remediador, este último contenía un nivel muy alto (aproximadamente seis veces mas), sugiriendo que este remediador puede contener altos niveles de hierro en su composición, de allí que en suelos donde el hierro causa problemas por toxicidad o esté en cantidades relativamente altas, debería restringirse el uso del remediador. Resultados diferentes fueron reportados por Benka-Coker y Ekundayo (1995) en un suelo del área del Delta del Niger en Nigeria y Ekundayo y Obuekwe (1997) en un suelo Typic Paleudult de Nigeria donde las mediciones de la concentración de los metales pesados en el suelo mostraron una acumulación significativa (p < 0,05) de hierro en la zona de alto impacto y Andrade et al. (2004) quienes tomaron muestras de suelos de áreas contaminadas y no contaminadas con petróleo y encontraron que el contenido de hierro fue más alto que aquel de su contraparte no contaminada y las concentraciones reportadas para los sedimentos de las costas de Galicia, aunque el origen del hierro no pudo asociarse al petróleo contaminante.

Figura 7. Contenido (mg/kg de suelo) de Hierro de

un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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Capacidad de intercambio catiónico efectiva Se observa en la figura 8 que la capacidad de intercambio catiónico efectiva fue más alta en el suelo virgen que en los dos suelos restantes, los cuales tuvieron una capacidad de intercambio similar. Concordancia de resultados fue reportada por Ekundayo y Obuekwe (2000) trabajando con un suelo Typic Udipsamment con un derrame de petróleo, indicaron que los cationes intercambiables en los suelos impactados fueron relativamente bajos en comparación con el sitio de referencia. En otro experimento, Ekundayo y Obuekwe (1997) trabajando con un suelo Paleudult del medio oeste de Nigería y Benka-Coker y Ekundayo (1995) en un suelo del área del Delta del Niger en Nigeria, encontraron que los cationes intercambiables en los suelos impactados fueron comparativamente bajos comparados con el sitio de referencia, mientras Kucharski y Jastrzebska (2005) en un experimento con macetas encontraron que el petróleo caliente disminuyó la capacidad de intercambio del suelo. Resultados diferentes fueron indicados por Amadi et al. (1996) trabajando con un suelo de la selva tropical lluviosa después de 17 años del derrame de petróleo y encontraron que la capacidad de intercambio catiónica disminuyó de una media combinada de 6,48 en las zonas de alto impacto a 4,46 en las zonas de moderado impacto. Resultados diferentes fueron indicados por Martínez y López (2001), los valores de capacidad de intercambio catiónico mostraron una variación irregular ya que aumentaron y disminuyeron independientemente de la concentración de hidrocarburo (100 a 150.000 mg/kg) y tipo de hidrocarburo (gasolina, diesel y combustóleo), por lo que la tendencia fue indefinida. Clase textural

El cuadro 1 muestra la clase textural en los diferentes tipos de suelos evaluados, los mismos tuvieron una similar textura, aunque el suelo con petróleo tuvo una textura arenosa, mientras que el suelo virgen y el

suelo con petróleo más remediador presentaron una textura arenofrancosa. Resultados similares fueron indicados por Martínez y López (2001) quienes trabajaron con un suelo arcilloso contaminado con gasolina, diesel y combustóleo a concentraciones de 100 a 150.000 mg/kg y encontraron que las variaciones debidas al combustóleo a 150.000 mg/kg provocaron un cambio de textura del suelo arcilloso a migajón arcilloso. La textura se ve modificada debido a la adsorción de diesel y combustóleo por las partículas del suelo mediante interacciones electrostáticas del tipo fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno, puentes de agua y puentes catiónicos (Yong et al. 1994; Pignatello y Xing, 1996), provocando efectos en la velocidad de sedimentación de las mismas establecidas en la Ley de Stokes (Brady, 1990), lo cual repercute en la determinación de la densidad del lodo formado por el suelo y agua durante el análisis, induciendo una lectura de partículas con el hidrómetro de Bouyoucos, que se interpretará como alterada (Martínez y López, 2001). Por otra parte, Ekundayo y Obuekwe (2000) trabajando con un suelo Typic Udipsamment con un derrame de petróleo, indicaron que la clase textural del suelo de diferentes profundidades mostró predominantemente

Figura 8. Capacidad de intercambio catiónico

efectiva (cmol/kg de suelo) de un suelo Ultisol de Sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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ser del tipo arenosa de color marrón en la superficie del suelo, arenolimosa y areno gruesa gris en las profundidades intermedias y areno gruesa gris y arcilloarenosa grisácea a mayores profundidades. En otro experimento, Ekundayo y Obuekwe (1997) trabajando con muestras de suelo donde ocurrió un derrame de petróleo en un suelo Paleudult del medio oeste de Nigería, reportaron que la clase textural del suelo de diferentes profundidades fue predominantemente arenosa de color marrón en la superficie del suelo, arcillo limosa y arena fina de color gris en las profundidades intermedias y arcilloarenosa roja en las mayores profundidades, mientras que Benka-Coker y Ekundayo (1995) en un suelo del área del Delta del Niger en Nigeria con un derrame de petróleo, indicaron que la textura fue arenosa de color marrón en la superficie del suelo, areno limosa a profundidades intermedias y arena gruesa gris a mayor profundidad.

Análisis multivariado: El primer componentes explicó el 69,96 % de la variación y el segundo componente el 30,04 % para un total de 100,00 % (Figura 9). El análisis de componentes principales agrupó el suelo

virgen junto al suelo con petróleo, mientras que el suelo con petróleo más remediador estuvo sólo. Las propiedades del suelo más importantes fueron el pH, fósforo, cinc, manganeso e hierro (Figura 10), el análisis de agrupamiento confirmó los resultados del análisis de componentes principales (Figura 11). Estos resultados indican que la aplicación del petróleo más el remediador modificó mucho más las propiedades iniciales del suelo no contaminado, mientras que la aplicación de sólo petróleo estuvo más relacionada con el suelo virgen. Resultados diferentes fueron encontrados por Salazar-Garantón (2006) quien trabajó seis tratamientos de remediación, incluyendo el remediador utilizado en este experimento y encontró que el suelo virgen estuvo mucho más alejado del suelo contaminado con petróleo, las diferencias pudieron deberse a que en el experimento de Salazar-Garantón se utilizó una contaminación de petróleo de sólo 5 % y en este experimento fue del 20 %, aunque el contenido del remediador aplicado fue similar en ambos experimentos (5 %).

En general, la aplicación del remediador mejoró las características físicas y químicas del suelo en comparación con el suelo virgen (menor pH y menores contenidos de aluminio e hidrógeno y mayores

Figura 9. Análisis de componentes principales entre

tres tipos de suelos Ultisol de sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

Figura 10. Cargas para el componente principal 1

entre tres tipos de suelos Ultisol de sabana bajo tres condiciones: virgen, contaminado con petróleo y contaminado con petróleo + remediador en El Corozo, Edo. Monagas.

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contenidos de materia orgánica, fósforo, calcio, magnesio, potasio, cinc, hierro y cobre). Acosta et al (1995) indicaron que la biorremedación presenta una serie de ventajas, no solo por su bajo costo comparado con las tecnologías físico-químicas, sino por su aceptación desde el punto de vista ambiental, y prueba de ello son las mejoras en las propiedades físico-químicas de un suelo después de un proceso de biodegradación. Por otra parte, el proceso de biodegradación utilizado en este ensayo fue el de bioestimulación, es decir el proceso de biodegradación, sin adición de productos con microorganismos. En este caso se estimula la microflora autóctona, por acción de mejoras abióticas, tales como: adición de nutrimentos, oxigenación, humedad, surfactantes entre otros (Infante 1998).

El remediador utilizado es una formulación basada en biomasa vegetal y nutrimentos, que permite la biodegradación del petróleo crudo y sus productos presentes en suelos contaminados por derrames de petróleo, el cual actuó favorablemente en el mejoramiento de las características del suelo. En este experimento, esta recuperación del suelo se debió probablemente a la acción de

los microorganismos nativos del suelo, al respecto, Atlas (1981) indicó que los microorganismos con capacidad de degradar los hidrocarburos se encuentran naturalmente en el suelo y poseen la capacidad metabólica necesaria para utilizar estos compuestos como fuente de energía para su crecimiento y la alta diversidad y riqueza de especies de microorganismos en los suelos tropicales, permiten mantener altas tasas de biodegradación de los hidrocarburos, en comparación con las reportadas a otras latitudes, por otra parte, no se requiere la adición de microorganismos exógenos o foráneos, lo cual además de disminuir costos de tratamiento, elimina riesgos ambientales. Por ser este trabajo un estudio preliminar del remediador utilizado, se recomienda para futuros estudios un riguroso control de la biodegradación, basado en la disminución de crudo y sus componentes, respirometría y determinación del número de bacterias como ha sido sugerido por Infante (1998). CONCLUSIÓN El petróleo alteró las características

físicas y químicas del suelo de sabana. El remediador alteró las características

físicas y químicas del suelo de sabana. El pH, materia orgánica, magnesio y

calcio fueron similares en los tres tipos de suelos (sin petróleo y sin remediador, con sólo petróleo y con petróleo y con remediador) mientras que el porcentaje de arcilla, el contenido de aluminio e hidrógeno fue mayor en el suelo control (sin petróleo y sin remediador).

Por otra parte el contenido de fósforo, potasio, manganeso, zinc, cobre y hierro fue menor en el suelo control en comparación con el suelo con petróleo y el suelo con petróleo más remediador.

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