LECCION 1.

SUELOS

GENERALIDADES

El suelo se define como el conjunto de cuerpos naturales originados a partir de materiales minerales y orgnicos

que contienen materia viva, y que pueden soportar vegetacin en forma natural.

La formacin de los suelos depende de un largo y complejo proceso de descomposicin de las rocas, en el cual

intervienen factores fsicos, qumicos y biolgicos. La interaccin de estos, como factores ecolgicos, provoca la

desintegracin de los minerales que, unidos a los restos de animales y plantas en forma de materia orgnica,

originan el suelo.

Los seres vivos intervienen en la destruccin de la roca madre y, adems de los agentes climticos, toman parte

en la mezcla de sustancias del suelo, en su distribucin horizontal, y aaden a ste materia orgnica. Las

sustancias de desecho de animales y vegetales, as como los propios cuerpos de estos al morir, son las nicas

fuentes de materia orgnica del suelo, la cual proporciona a ste algunos componentes esenciales, lo modifica de

diferentes modos, y hace posible el crecimiento de fauna y flora variadas, que de otra manera no podran existir.

Adems, la materia orgnica incorporada al suelo almacena mayor cantidad de energa, obtenida del Sol por la

fotosntesis, que la materia inorgnica a partir de la cual se sintetiz. Por consiguiente, los seres vivos contribuyen

a la formacin del suelo aportando no solo materiales, sino tambin energa, tanto potencial como cintica.La

presencia de distintos tipos de minerales, las variaciones climticas, la altura sobre el nivel del mar, la latitud

geogrgica y otros factores, determinan una gran variabilidad de los suelos, la cual se manifiesta en las

caractersticas fsicas y qumicas de estos.

Se pueden considerar tres etapas de formacin de un suelo, primero, las rocas quedan expuestas al ambiente y se

inicia un proceso de desintegracin (intemperismo fsico), segundo, ocurre un proceso de descomposicin

(intemperismo qumico) y, finalmente, se inicia la invasin de vegetacin (intemperismo bioqumico).

Figura No. 2 Formacin del Suelo

Desde un punto vista ecolgico, el suelo es un sistema dinmico donde la materia orgnica es descompuesta por

los microorganismos en sustancias diversas, las cuales son absorbidas posteriormente por los vegetales a travs de

sus races.

Los suelos permiten que las formaciones vegetales naturales y los cultivos se fijen con sus races y as busquen

los nutrientes y la humedad que requieren para vivir. El hombre obtiene del suelo no slo la mayor parte de los

alimentos, sino tambin fibras, maderas y otras materias primas. Tambin los suelos son de importancia vital para

los animales, muchos de stos obtienen su alimento nica y exclusivamente de los suelos. Adems; sirven, por la

abundancia de vegetacin, para suavizar el clima y favorecer la existencia de corrientes de agua.

El afloramiento natural o artificial de un suelo revela una serie de zonas diferentes entre s. Cada una de estas

zonas constituyen un horizonte o perfil del suelo. Los tres horizontes o zonas principales de un suelo tpico, se

pueden describir, de abajo arriba, como sigue:

Horizonte C: esta es una zona de roca parcialmente desintegrada y descompuesta. Parte de los minerales de la

roca basal original estn presentes todava, pero otros se han transformado en materiales nuevos. El horizonte C

pasa gradualmente hacia abajo a la roca inalterada.

Horizonte B: esta zona descansa directamente sobre el horizonte C; en ella el intemperismo ha actuado con mayor

intensidad que en la zona subyacente; slo aquellos minerales de la roca original ms resistentes a la

descomposicin (el cuarzo por ejemplo), se pueden reconocer todava. En otros se han convertido en nuevos

minerales o en sales solubles. A causa de que el material se deposita en el horizonte B, se conoce a ste con el

nombre de "zona de acumulacin".

Horizonte A: es esta la zona superior en la que podemos introducir una pala cuando escarbamos en un jardn. Esta

es la zona de la cual los xidos de hierro han pasado al horizonte B, y en los climas secos es la fuente de algunos

materiales solubles que pueden ser depositados en el horizonte B. El proceso mediante el cual estos materiales

son arrastrados hacia abajo por el agua del suelo, se llama lixiviacin y al horizonte A se le da alguna veces el

nombre de "zona de lixiviacin". La presencia de cantidades variables de materia orgnica tiende a dar al

horizonte A un color que va del gris al negro.

Los tres horizontes de suelo se han desarrollado a partir del material originado subyacente. Cuando este material

queda expuesto por primera vez en la superficie, la parte superior queda sujeta a un intemperismo intenso y la

descomposicin acta rpidamente. Conforme avanza la descomposicin del material, el agua que percola hacia

abajo comienza a lixiviar algunos de los minerales y los deposita en niveles inferiores. As se forman

gradualmente el horizonte A y el horizonte B. Pero el intemperismo contina, aunque ahora a menor velocidad,

sobre el material subyacente, dando lugar a la formacin del horizonte C. Con el paso del tiempo el horizonte C

alcanza niveles cada vez ms profundos dentro del material inalterado subyacente, el horizonte B se desplaza

hacia abajo y el horizonte A, a su vez, paso los lmites de la parte superior del horizonte B. Finalmente, queda

constituido un suelo "maduro".

En el desarrollo y formacin del suelo intervienen numerosos tipos de procesos, algunos de ellos son de tipo

pasivo; otros son agentes activos. Los cinco principales formadores del suelo son:

La materia madre, El relieve o topografa El tiempo. El clima Actividad biolgica.

El primero de los formadores del suelo de tipo pasivo es el material madre, es decir, el manto, ya sea residual o

transportado, de roca disgregada que constituye la mayor parte del suelo. Una excepcin a la regla general de que

el tipo de suelo no depende del material madre la encontramos en los suelos jvenes que no han tenido suficiente

tiempo para desarrollarse.

Otro formador del suelo de tipo pasivo es el relieve o topografa , cuando una pendiente es acusada, la erosin

superficial por escorrenta es ms rpida y la penetracin del agua menor que pendientes ms suaves. Esto

significa que el suelo ser tanto ms delgado cuanto ms aguda sea una pendiente. Las reas llanas y altas

acumulan un suelo grueso, que tiene una capa amplia y densa de arcilla y que est excesivamente lixiviado. En

tierras llanas y bajas, tambin poseen suelos gruesos, pero estn pobremente lixiviados y son de color oscuro.

Aqu, la lixiviacin, retarda la descomposicin de la vegetacin y hace que se acumule el humus.

Otro aspecto de la influencia del relieve es la orientacin de la superficie con respecto a los rayos del sol; ya que

aquellas orientadas al Sur (pendientes), estn expuestas a los efectos calorficos y desecantes de la luz solar,

poseen diferentes tipos de vegetacin; mientras que aquellas orientadas al Norte, conservan el fro y la humedad

durante ms tiempo.

Un tercer factor pasivo que interviene en la formacin del suelo, es el tiempo. Se dice que un suelo es maduro

cuando han actuado sobre l todos los procesos un tiempo lo bastante largo para haber desarrollado un perfil que

cambiar slo de modo imperceptible en el futuro.

Mientas que se considera a un suelo joven, a aquel que ha evolucionado a partir de depsitos de origen fluvial o

glacial, en estos suelos los horizontes caractersticos estn poco desarrollados o faltan por completo. De todos los

procesos que intervienen activamente en el desarrollo del suelo, el clima es quizs el ms importante. Los

elementos climticos que influyen en el desarrollo del suelo son:

La humedad (precipitacin, evaporacin y humedad relativa). Temperatura. El viento.

La precipitacin suministra el agua necesaria para las actividades biolgicas y qumicas del suelo. En cambio, las

precipitaciones excesivas tiende, a eliminar por lixiviacin sustancias importantes para el desarrollo de los suelos.

Este proceso de arrastre por el agua que se filtra a travs del suelo, se conoce con el nombre de eluviacin.

En los climas secos, la evaporacin excede a la precipitacin y el suelo est seco durante largo perodos. Debido a

la capilaridad, el agua de saturacin asciende lentamente a la superficie, donde se evapora, abandonando las sales

que llevaba disueltas. El carbonato de calcio, es la sal que se deposita formando una costra blanquecina sobre el

suelo.

La temperatura es otro factor, climtico importante en la formacin de suelos. Acta de dos maneras:

La actividad qumica se incrementa al aumentar la temperatura y se reduce al disminuir sta, cesando cuando el agua del suelo se hiela.

La actividad de las bacterias intensifica al aumentar la temperatura del suelo. All donde las bacterias proliferan (regiones hmedas) consumen todas las plantas que yacen en el suelo, lo que conlleva a que no exista una capa

vegetacin en descomposicin sobre el suelo y la cantidad de humus es pequea.

En los climas continentales fros, la accin bacteriana es ms reducida y una capa abundante de vegetacin en

descomposicin cubre el suelo del bosque, por ejemplo.

El viento, por su parte, incrementa la evaporacin y arranca de la superficie del suelo en regiones ridas la

proteccin vegetal. El polvo arrastrado por el viento puede acumularse en cierta reas y constituir el material a

partir del cual se formar el suelo, o bien puede causar la formacin de mdanos y dunas.

Tanto las plantas como los animales tienen una gran influencia en el desarrollo del suelo. El reino vegetal consta

de la macroflora (rboles, arbustos y hierbas) y la microflora (bacterias y hongos).

Las plantas contribuyen a mantener la fertilidad del suelo haciendo ascender las sustancias (calcio, magnesio,

potasio) de los estratos inferiores del suelo a los tallos y hojas, y abandonndolas despus en su superficie al

descomponerse. La vegetacin muerta da lugar al humus, la materia orgnica inerte del suelo, dndole ese color

pardo oscuro o negro. El proceso formador de humus o humificacin es, esencialmente, la oxidacin lenta de la

materia vegetal.

Por su parte, la microflora, es decir, los hongos y las bacterias, encontramos que las bacterias consumen humus.

En los climas fros, el crecimiento de las bacterias es lento, y por lo tanto, el humus se puede acumular en y sobre

el suelo. Los suelos de los climas subrticos y de tundra tienen mucha materia orgnica sin descomponer, que se

acumula en ciertos puntos, dando lugar a capas de turba, pero en los climas tropicales y subtropicales la accin

bacteriana es intensa y toda la vegetacin muerta es oxidada rpidamente por las bacterias. El humus es casi

inexistente.

Otra funcin de algunas bacterias consiste en tomar nitrgeno gaseoso de la atmsfera y darle la forma qumica

apropiada para que pueda ser utilizado por las plantas. Este proceso se denomina fijacin de nitrgeno.

La accin de los animales sobre el suelo, es principalmente mecnica. Las lombrices de tierra tienen un papel

destacado en las regiones hmedas. No slo remueven continuamente el suelo, sino que, adems, modifican su

contextura y su composicin qumica hacindolo pasar por sus aparatos digestivos. Las hormigas y los termes

acarrean grandes cantidades de material desde los horizontes inferiores hasta la superficie. Animales como topos,

ratas y roedores de campo alteran y remueven el suelo. Al construir sus madrigueras transportan a la superficie

los estratos de suelo inferiores: el derrumbamiento de stas hace que el suelo superficial pase a niveles inferiores.

COMPONENTES DEL SUELO

Los componentes primarios del suelo son:

Compuestos inorgnicos, no disueltos, producidos por la meteorizacin y la descomposicin de las rocas superficiales;

Los nutrientes solubles utilizados por las plantas;

Distintos tipos de materia orgnica, viva o muerta y

Gases y agua requeridos por las plantas y por los organismos subterrneos.

La naturaleza fsica del suelo est determinada por la proporcin de partculas de varios tamaos. Las partculas

inorgnicas tienen tamaos que varan entre el de los trozos distinguibles de piedra y grava hasta los de menos de

1/40.000 centmetros. Las grandes partculas del suelo, como la arena y la grava, son en su mayor parte

qumicamente inactivas; pero las pequeas partculas inorgnicas, componentes principales de las arcillas finas,

sirven tambin como depsitos de los que las races de las plantas extraen nutrientes. El tamao y la naturaleza de

estas partculas inorgnicas diminutas determinan en gran medida la capacidad de un suelo para almacenar agua,

vital para todos los procesos de crecimiento de las plantas.

La parte orgnica del suelo est formada por restos vegetales y restos animales, junto a cantidades variables de

materia orgnica amorfa llamada humus. La fraccin orgnica representa entre el 2 y el 5% del suelo superficial

en las regiones hmedas, pero puede ser menos del 0.5% en suelos ridos o ms del 95% en suelos de turba.

El componente lquido de los suelos, denominado por los cientficos solucin del suelo, es sobre todo agua con

varias sustancias minerales en disolucin, cantidades grandes de oxgeno y dixido de carbono disueltos. La

solucin del suelo es muy compleja y tiene importancia primordial al ser el medio por el que los nutrientes son

absorbidos por las races de las plantas. Cuando la solucin del suelo carece de los elementos requeridos para el

crecimiento de las plantas, el suelo es estril.

Los principales gases contenidos en el suelo son el oxgeno, el nitrgeno y el dixido de carbono. El primero de

estos gases es importante para el metabolismo de las plantas porque su presencia es necesaria para el crecimiento

de varias bacterias y de otros organismos responsables de la descomposicin de la materia orgnica. La presencia

de oxgeno tambin es vital para el crecimiento de las plantas ya que su absorcin por las races es necesaria para

sus procesos metablicos.

La composicin qumica y la estructura fsica del suelo en un lugar dado, estn determinadas por el tipo de

material geolgico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la

meteorizacin, por la topografa y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. Las

variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales. Sin embargo, el

cultivo de la tierra priva al suelo de su cubierta vegetal y de mucha de su proteccin contra la erosin del agua y

del viento, por lo que estos cambios pueden ser ms rpidos.

CLASES DE SUELOS

Los suelos muestran gran variedad de aspectos, fertilidad y caractersticas qumicas en funcin de los materiales

minerales y orgnicos que lo forman. El color es uno de los criterios ms simples para calificar las variedades de

suelo. La regla general, aunque con excepciones, es que los suelos oscuros son ms frtiles que los claros. La

oscuridad suele ser resultado de la presencia de grandes cantidades de humus. A veces, sin embargo, los suelos

oscuros o negros deben su tono a la materia mineral o a humedad excesiva; en estos casos, el color oscuro no es

un indicador de fertilidad.

Los suelos rojos o castao-rojizos suelen contener una gran proporcin de xidos de hierro (derivado de las rocas

primigenias) que no han sido sometidos a humedad excesiva. Por tanto, el color rojo es, en general, un indicio de

que el suelo est bien drenado, no es hmedo en exceso y es frtil. En muchos lugares del mundo, un color rojizo

puede ser debido a minerales formados en pocas recientes, no disponibles qumicamente para las plantas. Casi

todos los suelos amarillos o amarillentos tienen escasa fertilidad. Deben su color a xidos de hierro que han

reaccionado con agua y son de este modo seal de un terreno mal drenado. Los suelos grisceos pueden tener

deficiencias de hierro u oxgeno, o un exceso de sales alcalinas, como carbonato de calcio.

La textura general de un suelo depende de las proporciones de partculas de distintos tamaos que lo constituyen.

Las partculas del suelo se clasifican como arena, limo y arcilla. Las partculas de arena tienen dimetros entre 2 y

0,05 mm, las de limo entre 0,05 y 0,002 mm, y las de arcilla son menores de 0,002 mm. En general, las partculas

de arena pueden verse con facilidad y son rugosas al tacto. Las partculas de limo apenas se ven sin la ayuda de

un microscopio y parecen harina cuando se tocan. Las partculas de arcilla son invisibles si no se utilizan

instrumentos y forman una masa viscosa cuando se mojan.

En funcin de las proporciones de arena, limo y arcilla, la textura de los suelos se clasifica en varios grupos

definidos de manera arbitraria. Algunos son: la arcilla arenosa, la arcilla limosa, el limo arcilloso, el limo

arcilloso arenoso, el fango arcilloso, el fango, el limo arenoso y la arena limosa. La textura de un suelo afecta en

gran medida a su productividad. Los suelos con un porcentaje elevado de arena suelen ser incapaces de almacenar

agua suficiente como para permitir el buen crecimiento de las plantas y pierden grandes cantidades de minerales

nutrientes por lixiviacin hacia el subsuelo. Los suelos que contienen una proporcin mayor de partculas

pequeas, por ejemplo las arcillas y los limos, son depsitos excelentes de agua y encierran minerales que pueden

ser utilizados con facilidad. Sin embargo, los suelos muy arcillosos tienden a contener un exceso de agua y tienen

una textura viscosa que los hace resistentes al cultivo y que impide, con frecuencia, una aireacin suficiente para

el crecimiento normal de las plantas.

CLASIFICACIN DE LOS SUELOS

Los suelos se dividen en clases segn sus caractersticas generales. La clasificacin se suele basar en la

morfologa y la composicin del suelo, con nfasis en las propiedades que se pueden ver, sentir o medir por

ejemplo, la profundidad, el color, la textura, la estructura y la composicin qumica. La mayora de los suelos

tienen capas caractersticas, llamadas horizontes; la naturaleza, el nmero, el grosor y la disposicin de stas

tambin es importante en la identificacin y clasificacin de los suelos.

Las propiedades de un suelo reflejan la interaccin de varios procesos de formacin que suceden de forma

simultnea tras la acumulacin del material primigenio. Algunas sustancias se aaden al terreno y otras

desaparecen. La transferencia de materia entre horizontes es muy corriente. Algunos materiales se transforman.

Todos estos procesos se producen a velocidades diversas y en direcciones diferentes, por lo que aparecen suelos

con distintos tipos de horizontes o con varios aspectos dentro de un mismo tipo de horizonte.

Los suelos que comparten muchas caractersticas comunes se agrupan en series y stas en familias. Del mismo

modo, las familias se combinan en grupos, y stos en subrdenes que se agrupan a su vez en rdenes.

Los nombres dados a los rdenes, subrdenes, grupos principales y subgrupos se basan, sobre todo, en races

griegas y latinas. Cada nombre se elige tratando de indicar las relaciones entre una clase y las otras categoras y

de hacer visibles algunas de las caractersticas de los suelos de cada grupo. Los suelos de muchos lugares del

mundo se estn clasificando segn sus caractersticas lo cual permite elaborar mapas con su distribucin. En la

tabla No. 1, se pueden observar los diferentes tipos de suelos

PROPIEDADES DE LOS SUELOS

Entre las principales propiedades del suelo se tiene:

La textura de un suelo, esta expresada por la distribucin del tamao de las partculas slidas que comprenden el suelo. En otras palabras por la composicin granulomtricas del suelo, previa dispersin de sus agregados.

Tabla No. 1: TIPOS DE SUELOS

Estructura del suelo: Define el estado de agregacin de las partculas componentes minerales u orgnicas. Depende de la disposicin de sus partculas y de la adhesin de las partculas menores para formar otras mayores

o agregados. La permeabilidad del suelo al agua, aire y a la penetracin de las races tambin depende de la

estructura. Los tipos de estructuras de suelos se clasifican en:

Estructuras simples o no desarrolladas:

a) Estructura particular: Suelos compuestos por partculas individuales sin estructura y frecuentemente son suelos

arenosos, fcilmente penetrables.

b) Estructura masiva: Son aquellos con agregados consolidados en una masa uniforme, con cierto porcentaje de

arcillas y materia orgnica, ms difcil de penetrar en seco.

c) Estructura cementada: Son aquellos en que los agregados han sido deformados, comprimidos o uniformados

(pisoteo, laboreo, senderos).

Estructuras compuestas:

a) Estructura grumosa: Suelos con agregados o grumos redondeados, migagozos o granulares, esto producto de la

accin de las races y la descomposicin de la materia orgnica fresca.

b) Estructura laminal: Estructura con agregados en cuyas dimensiones predominan los ejes horizontales. Este tipo

de estructura pone gran impedimento a la penetracin de las races, al drenaje interno y a la germinacin de las

races.

c) Estructura en bloques: Son equidimencionales, es frecuente en los horizontes inferiores ( B y C ), en suelos

pesados de textura fija ( arcillas)

d) Prismtica o columnal: Con bordes mas o menos aristados, son de una buena productividad cuando son

pequeos los prismas. Cuando pierden esta caracterstica es sinnimo de degradacin.

Contenido de agua: El contenido de agua en suelos viene dada por:

a. Agua estructural : Esta contenida en los minerales del suelo (hidromica, xidos hidratados, etc.) solamente son

liberados en procesos edficos

b. Agua hidroscpica : Es Agua inmvil, es removida solamente por calentamiento o sequa prolongada.

c. Agua capilar : Es agua retenida en los microporos por fuerza de capilaridad, el agua de los capilares mayores

puede percolar pero no puede drenar fuera del perfil

d. Agua gravitacional : Es agua retenida en los macro poros y puede drenar fuera del perfil.

La capacidad de campo, marca el limite entre el agua capilar y gravitacional, indica la mxima cantidad de agua que puede retener el suelo despus de tres das de aporte de agua. En la capacidad de campo de un suelo franco o

arcilloso, este retiene agua a 0,3 atm, mientras que los suelos arenosos lo hacen a 0,1 atm.

QUMICA DEL SUELO

El suelo ha sido comparado con un laboratorio qumico muy complicado, donde tienen lugar un gran nmero de

reacciones que implican a casi todos los elementos qumicos conocidos. Algunas reacciones se pueden considerar

sencillas y se comprenden con facilidad, pero el resto son complejas y de difcil comprensin. En general los

suelos se componen de silicatos con complejidades que varan desde la del sencillo xido de silicio cuarzo hasta la de los silicatos de aluminio hidratados, muy complejos, encontrados en los suelos de arcilla. Los

elementos del suelo ms importantes para la nutricin de las plantas incluyen el fsforo, el azufre, el nitrgeno, el

calcio, el hierro y el magnesio. Investigaciones recientes han mostrado que las plantas para crecer tambin

necesitan cantidades pequeas pero fundamentales de elementos como boro, cobre, manganeso y cinc.

Las plantas obtienen nutrientes de los coloides del suelo, partculas diminutas parecidas a la arcilla que se

mezclan con el agua, aunque no se disuelven en ella. Se forman como producto de la meteorizacin fsica y

qumica de minerales primarios. Consisten en cantidades variables de xidos hidratados de hierro, aluminio y

silicio y de minerales cristalinos secundarios como la caolinita y la montmorillonita.

Los coloides tienen algunas propiedades fsicas marcadas que afectan fuertemente las caractersticas agrcolas de

los distintos suelos. Los suelos de las regiones con precipitacin escasa y poca agua subterrnea estn sometidos a

lixiviacin moderada y, por tanto, contienen gran cantidad de compuestos originales, como calcio, potasio y

sodio. Los coloides de este tipo se expanden en gran medida cuando se mojan y tienden a dispersarse en el agua.

Al secarse toman una consistencia gelatinosa y pueden, tras un secado adicional, formar masas impermeables al

agua.

Donde el terreno queda cubierto por bosques, los coloides inorgnicos y orgnicos penetran en la tierra

transportados por agua subterrnea despus de lluvias o inundaciones; forman una capa concentrada en la parte

inferior del suelo y consolidan otras partculas de l para producir una masa densa y slida.

Una de las caractersticas importantes de las partculas coloidales es su capacidad para participar en un tipo de

reaccin qumica conocida como intercambio de bases. En esta reaccin un compuesto cambia al sustituir uno de

sus elementos por otro. As, los elementos que estaban ligados a un compuesto pueden quedar libres en la

solucin del suelo y estar disponibles como nutrientes para las plantas. Cuando se aade a un suelo materia

fertilizante como el potasio, una porcin del elemento requerido entra en la solucin del suelo de forma

inmediata, y queda disponible, mientras que el resto participa en el intercambio de bases y permanece en el suelo

incorporado a los coloides.

Uno de los ejemplos de intercambio de bases ms simple y valioso para la agricultura es la reaccin que se

produce cuando la caliza (CaCO3) se utiliza para neutralizar la acidez. La acidez del suelo, que puede definirse

como la concentracin de iones de hidrgeno, afecta a muchas plantas; las legumbres, por ejemplo, no pueden

crecer en un terreno cido.

MATERIA ORGNICA DEL SUELO

El trmino general utilizado para definir la mezcla compleja de materia orgnica del suelo es humus. No es una

mezcla estable de sustancias qumicas, es ms bien una mezcla dinmica, en constante cambio, que representa

cada etapa de la descomposicin de la materia orgnica muerta, desde la ms simple a la ms compleja. El

proceso de descomposicin est causado por la accin de un gran nmero de bacterias y hongos microscpicos.

Estos microorganismos atacan y digieren los compuestos orgnicos complejos que constituyen la materia viva,

reducindola a formas ms simples que las plantas pueden usar como alimento. Un ejemplo tpico de accin de

las bacterias es la formacin de amonaco a partir de protenas animales y vegetales.

Unas bacterias oxidan el amoniaco para formar nitritos, y otras actan sobre los nitritos para constituir nitratos,

un tipo de compuesto del nitrgeno que puede ser utilizado por las plantas. Algunas bacterias son capaces de

atraer, o extraer, nitrgeno del aire (vase Fijacin del nitrgeno) de forma que quede disponible en el suelo.

Incluso partes no descompuestas del humus, o que slo han experimentado descomposicin parcial, contribuyen a

la fertilidad del terreno dando al suelo una textura ms ligera y porosa.

Bajo condiciones naturales, as como en zonas que no han sido nunca perturbadas por cultivo o deforestacin, hay

un equilibrio entre la cantidad de humus destruido por descomposicin total y la materia aadida por la

putrefaccin de plantas y de cuerpos animales. Donde se practica la agricultura o donde se altera el equilibrio de

los procesos naturales, bien por los humanos, bien por accidentes naturales como el fuego, se pierde la estabilidad

y se reduce el contenido orgnico del suelo hasta que se alcanza un nuevo equilibrio.

DEGRADACIN DE SUELOS

El problema de la degradacin del suelo no es un descubrimiento de nuestra civilizacin, pues ya quedaba

registrado en los documentos de los romanos y de los griegos: As ya Platn describa la destruccin del suelo

como resultado de las deforestaciones.

No obstante en un principio el problema no era acuciante debido a la escasa densidad de poblacin y al hecho de

que las civilizaciones primitivas se establecan en las llanuras prximas a los ros (suelos frtiles, con abundante

agua y fciles comunicaciones). La espectacular explosin demogrfica actual ha provocado la roturacin de

tierras en relieves cada vez con pendientes ms fuertes, fuertemente degradables, y como consecuencia frenar la

degradacin del suelo se ha convertido en uno de los grandes retos de nuestra civilizacin.

El suelo es frgil, de difcil y larga recuperacin (tarda desde miles a cientos de miles de aos en formarse), y de

extensin limitada, por lo que se considera como recurso no renovable. Un uso inadecuado puede provocar su

prdida irreparable en tan slo algunos aos.

Si a las 1.701 millones de hectreas (Mha) de las tierras actualmente cultivadas en el mundo le sumamos las

3.190 Mha de reas potencialmente cultivables obtenemos un total de 4.891 Mha, de las que 1.093,7 estn

afectadas por la erosin hdrica, lo que representa un 22% de todas estas reas. La erosin elica afectara al 11%,

la degradacin qumica al 5% y la fsica al 2%, aproximadamente. En resumen parece correcto afirmar que el

40% de las tierras cultivadas o potencialmente cultivables del mundo.

Los pases desarrollados, generalmente con climas hmedos, la contaminacin de suelo es el ms grave problema,

mientras que en los pases de climas subhmedos a ridos la erosin constituye el principal problema.

En el informe GLASOD se identifican cinco intervenciones humanas que han provocado la degradacin de los

suelos: deforestacin y explotacin de bosques (574Mha), sobrepastoreo (679Mha), manejo impropio de suelos

agrcolas (552Mha), sobreexplotacin de la vegetacin para usos domsticos (133Mha) y actividades industriales

(23Mha).

La conservacin del suelo para las generaciones futuras es un deber moral irrenunciable, su realizacin prctica

est todava a nuestro alcance y constituye una lnea de conducta que puede ser llevada a cabo de manera

individual sin esperar a que nos sea impuesta por la Administracin la cual va siendo lentamente sensibilizada

sobre los gravsimos problemas medioambientales.

TIPOS DE DEGRADACIONES

Dentro del amplio concepto de degradacin se distinguen una serie de degradaciones diferentes.{23}

Degradacin de la fertilidad

Es la disminucin de la capacidad del suelo para soportar vida. Se producen modificaciones en sus propiedades

fsicas, qumicas, fisicoqumicas y biolgicas que conllevan a su deterioro.

Al degradarse el suelo pierde capacidad de produccin y cada vez hay que aadirle ms cantidad de abonos para

producir siempre cosechas muy inferiores a las que producira el suelo si no se presentase degradado.

Puede tratarse de una degradacin qumica, que se puede deber a varias causas: prdida de nutrientes,

acidificacin, salinizacin, sodificacin, aumento de la toxicidad por liberacin o concentracin de determinados

elementos qumicos. El deterioro del suelo a veces es consecuencia de una degradacin fsica, por: prdida de

estructura, aumento de la densidad aparente, disminucin de la permeabilidad, disminucin de la capacidad de

retencin de agua. En otras ocasiones se habla de degradacin biolgica, cuando se produce una disminucin de

la materia orgnica incorporada

Erosin

La erosin es la prdida selectiva de materiales del suelo. Por la accin del agua o del viento los materiales de las

capas superficiales van siendo arrastrados. Si el agente es el agua se habla de erosin hdrica y para el caso del

viento se denomina erosin elica.

El concepto de erosin del suelo se refiere a la erosin antrpica, que es de desarrollo rpido. Frente a ella est la

erosin natural o geolgica, de evolucin muy lenta.

La erosin geolgica se ha desarrollado desde siempre en la Tierra, es la responsable del modelado de los

continentes y sus efectos se compensan en el suelo, ya que actan con la suficiente lentitud como para que sus

consecuencias sean contrarrestadas por la velocidad de formacin del suelo. As en los suelos de las superficies

estables se reproduce el suelo, como mnimo, a la misma velocidad con que se erosiona.

Es ms, es muy importante destacar que la erosin natural es un fenmeno muy beneficioso para la fertilidad de

los suelos. Efectivamente, como es sabido, todas las propiedades del suelo, y por tanto su profundidad, son

consecuencia de una determinada combinacin de los factores formadores. En una determinada regin aparecer

un suelo cuya profundidad ser el resultado de un clima concreto (temperatura y precipitaciones), sometido a la

actividad de unos determinados organismos, en un tipo de relieve, que actan sobre una clase de roca durante un

tiempo. Si no actuase la erosin natural esa profundidad de material edafizado se ira alterndose progresivamente

cada vez ms conforme el suelo se fuese volviendo ms antiguo y llegara un momento que todos los minerales

originales se habran transformado totalmente, ya no aportaran ningn nutriente nuevo al suelo y este quedara

constituido por un residuo totalmente infrtil. Prcticamente toda la Tierra estara recubierta de una capa inerte,

sin posibilidad de soportar vida alguna

Afortunadamente este panorama aterrador no se presenta precisamente debido a la erosin geolgica. Esta lenta

erosin va decapitando lentamente las capas superiores de los suelos con lo que va disminuyendo el espesor del

suelo y este se va progresivamente profundizando hacia capas ms internas donde se encuentra el material

original sin transformar (para mantener su profundidad de equilibrio con las condiciones ambientales) As, de esta

manera se van incorporando continuamente nuevos materiales al suelo (materiales frescos, no alterados, con

abundantes minerales que al alterarse aportan nutrientes a los suelos). El tipo de suelo ser siempre el mismo

(mientras no se produzca un cambio en las condiciones ambientales.

Contaminacin {10}

Por ltimo, el suelo se puede degradar al acumularse en l sustancias a unos niveles tales que repercuten

negativamente en el comportamiento de los suelos.

La FAO define la contaminacin como una forma de degradacin qumica que provoca la prdida parcial o total

de la productividad del suelo.

La acumulacin de sustancias txicas para los organismos suele producirse de una manera artificial, como

consecuencia de las actividades humanas, pero tambin puede ocurrir de manera natural, la edafizacin libera

sustancias contenidas en las rocas (heredadas o neoformadas) que se concentran en el suelo alcanzando niveles

txicos.

CONTAMINACIN DEL SUELO{10}

La contaminacin de los suelos, salvo en situaciones especialmente llamativas, est siendo

el ltimo aspecto medioambiental en llamar a la puerta de la conciencia de la sociedad y de

las Administraciones Pblicas, fundamentalmente por dos motivos:

1) se trata de una contaminacin que no se ve,

2) el suelo es un recurso que se encuentra sometido a derechos de propiedad privada, frente a la titularidad

pblica de otros vectores ambientales como el agua y el aire.

Debido a ese retraso en la concienciacin sobre los problemas de los suelos contaminados, el nmero de suelos

afectados por todo tipo de actividades humanas ha alcanzado unas dimensiones muy considerables. Si ya hace

tiempo que todos somos conscientes de que el aire o el agua son un bien escaso y que s tienen un precio y no pequeo-, ahora ya sabemos que el suelo limpio tambin es escaso en muchos lugares.

Salvo las materias expulsadas a la atmsfera, gran parte de los residuos producidos por las actividades humanas,

como son los procedentes de los desechos urbanos, son vertidos a los ros o abandonados en los suelos. Otros

muchos de origen industrial, o generados en zonas rurales, son directamente enterrados. Las aguas de lluvia

pueden arrastrar todas estas materias hacia capas profundas e incorporarlas a las corrientes subterrneas, las

cuales terminarn en parte aflorando de nuevo a la superficie.

Para que todos estos residuos puedan ser procesados por las redes trficas sin agotar sus posibilidades de

depuracin, deben ser limitados y estar compuestos nicamente por sustancias biodegradables, ausentes

totalmente de toxicidad. La biodegradabilidad es la capacidad que tienen determinados materiales de estructura

compleja, para ser degradados por los microorganismos, los cuales los convierten en otras sustancias ms

sencillas, capaces de ser absorbidas por las redes trficas. La biodegradabilidad de un compuesto est

condicionada por las condiciones biolgicas en que se produce, as como de su estructura qumica. Los

detergentes, plsticos, embalajes, y otros muchos productos de uso cotidiano, son especialmente resistentes a la

accin de la degradacin microbiana.

Adems, no basta con que el compuesto sea ms o menos biodegradable, pues los microorganismos

descomponedores deben poder procesarlas a buen ritmo; una cantidad excesiva de materia saturara el ciclo, al

originar las bacterias un incremento de metabolitos que permaneceran en el suelo modificando sus caractersticas

fsico-qumicas.

Las sustancias no biodegradables pertenecen a la categora de los fenoles y compuestos orgnicos clorados. La

industria qumica genera cada vez ms productos de este tipo, que una vez pasan a convertirse en residuos,

quedan incapacitados para ser descompuestos por los microorganismos. Muchos de esos productos no

biodegradables (o refractarias) son utilizados en el mbito domstico, industrial, y en agricultura.

Los productos empleados en agricultura no son menos dainos, pues pueden ser arrastrados por las aguas

fluviales de superficie y subterrneas hacia ros y lagos, con la consecuente acumulacin, que puede perdurar

durante mucho tiempo.

Las plantas, al no poder absorber los nutrientes que necesitan para su desarrollo, irn muriendo y finalmente

desapareciendo. Por su parte, los productos txicos absorbidos por los vegetales y que sirven a los animales como

alimento, pasan a stos y posteriormente al hombre.

Entre los diferentes fuentes de contaminacin de suelos se encuentra:

Contaminacin de origen industrial

Todas las industrias producen desechos nocivos, si estos desechos no son eliminados de manera correcta se

transforman en contaminantes. Estos llegan a travs de los conductos de las aguas subterrneas o superficiales o

por defectos de los drenajes y son absorbidos por las plantas; los animales herbvoros hacen que estos

contaminantes lleguen hasta el hombre por intermedio de las cadenas alimentaras

Entre los contaminantes ms txicos productos de los deshechos industriales se encuentran: el plomo, mercurio,

arsnico, selenio... as como los fertilizantes, pesticidas, plaguicidas y raticidas...

Contaminantes slidos

Constituyen lo que llamamos basura y provienen de la actividad cotidiana del hombre, en la industria, comercio,

oficina y hogar. El suelo contaminado por basura puede generar proliferacin de plagas, insectos y roedores que

perjudican la salud de las personas, adems de producir olores desagradables.

Algunos suelos frtiles se pueden volver pobres para el cultivo de ciertas plantas debido a la acumulacin

excesiva de sustancias qumicas y otros productos de desecho absorbidos por el suelo.

Herbicidas y pesticidas

El equilibrio de un ecosistema puede quedar influenciado por un exceso de residuos de materia orgnica, sin

embargo, la mayor amenaza de un biotopo reside en determinadas sustancias txicas o contaminantes,

procedentes de actividades agrcolas, ganaderas, industriales o domsticas, tales como insecticidas, herbicidas,

etc., que son rociadas sobre las plantas o incorporadas al suelo mediante aguas de riego.

Uno de los insecticidas que ha sido ms utilizado, y que acta por simple contacto, ha sido el DDT

(diclorodifeniltricloroetano). Se aplic masivamente muchos aos atrs como plaguicida en la fumigacin de

pequeas y grandes extensiones de cultivos. Resulta muy txico para los animales que se alimentan de las plantas

tratadas y tambin para el hombre. Es un insecticida polivalente, de accin residual muy prolongada, pero de

elevada toxicidad. Hoy en da est prcticamente prohibido en todos los pases desarrollados. Aunque existen

sustitutos que pueden ser metabolizados por los animales, como los compuestos denominados organofosforados,

stos afectan no obstante al sistema nervioso. En su lugar se usan otros compuestos denominados piretroides, los

cuales deben ser utilizados de todas formas con precaucin, pues aunque inocuos para los mamferos, no lo son

para los peces, que podran verse afectados a travs de cursos de agua subterrneas o superficiales cercanas a los

campos de cultivo.

Los insecticidas no son los nicos agentes contaminantes, tambin los herbicidas suponen una amenaza para los

vegetales y el suelo. Se trata de sustancias qumicas utilizadas para eliminar las hierbas nocivas que crecen en las

zonas de sembrados, las cuales pueden ser txicas en ciertas condiciones. La aplicacin de estos productos

requiere ciertos cuidados para que no se vean afectadas las plantas que se trata de proteger; as, si se aplican

directamente sobre las semillas, actuar antes sobre las hierbas nocivas eliminndolas, desapareciendo el efecto

txico cuando las semillas hayan germinado y empiecen a desarrollarse.

No slo la actividad agrcola es fuente de contaminacin del suelo, tambin la industrial, ganadera y la

proveniente de residuos urbanos. La naturaleza diversa de los compuestos que se originan en estas reas, son

ecolgicamente imprevisibles. La capacidad de difusin, disolucin o reaccin (por exceso o por defecto) de las

partculas emitidas es notable.

De hecho, si los compuestos son solubles se incorporan a las plantas y a los animales que las ingieren; ejemplo de

los metales como el mercurio, plomo, cadmio, nquel, etc. (en ciertas condiciones el mercurio puede permanecer

en el suelo durante un largo periodo de tiempo).

Por otro lado, si los compuestos no son solubles permanecen en el suelo retenidos sin poder ser procesados

eficazmente por las redes trficas, salvo en ciertas condiciones de acidez del terreno. Cuando la contaminacin es

efectiva y los mecanismos naturales de depuracin quedan saturados, se produce una paulatina desaparicin de

las especies vegetales y animales, y en casos extremos a la transformacin en un suelo totalmente estril.

RECUPERACIN DE SUELOS{7}

Cuando un suelo ha sido contaminado la tarea de recuperacin es altamente costosa y compleja. Las tcnicas

utilizadas son de tipo biolgico, qumico o elctrico.

El procedimiento biolgico se basa en introducir bacterias que tienen la capacidad de degradar el sustrato; el

qumico es introduciendo componentes que equilibran el exceso de otros productos, o reaccionan con ellos

generando un tercer elemento inocuo; el elctrico consiste en crear un campo elctrico entre dos electrodos para

que los contaminantes se concentren en uno de ellos.

Aun cuando el suelo tiene una alta capacidad de regenerarse a s misma, los desechos de las actividades humanas

deben incorporarse a los suelos en pequeas cantidades, y an as, ausentes de productos no biodegradables. Por

otro lado, an cuando los productos que se desechan cumplan con esa condicin, la acumulacin reiterada en el

mismo lugar traera consigo la creacin de vertederos, y consigo la incapacidad del suelo y el entorno para

procesarla.

En general existen dos formas de recuperar los suelos contaminados:

Tratamientos In-situ: Las tcnicas de actuacin no involucran la movilizacin del suelo.

Tratamientos exsitu: Exigen el movimiento del suelo.

Figura No. 3.Alternativas para la recuperacin de suelos

TRATAMIENTO BIOLGICO DE SUELOS {7}

El tratamiento biolgico de suelos contaminados involucra el uso de microorganismos y/o vegetales para la

degradacin de los contaminantes orgnicos. La actividad biolgica altera la estructura molecular del

contaminante y el grado de alteracin determina si se ha producido biotransformacin o mineralizacin. La

biotransformacin es la descomposicin de un compuesto orgnico en otro similar no contaminante o menos

txico, mientras que la mineralizacin es la descomposicin a dixido de carbono, agua, y compuestos celulares.

Los procesos biolgicos se aplican frecuentemente al tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos. Se

pueden aplicar tcnicas in-situ (en el lugar donde se encuentra el suelo contaminado) o ex-situ (cuando el suelo se

traslada a una instalacin para su tratamiento). El tratamiento ex-situ de suelos, sedimentos y otros slidos

contaminados con hidrocarburos se puede realizar en un variado nmero de procesos en fase slida y en fase

lodo.)

Los parmetros crticos a considerar en un tratamiento biolgico son: tipo y concentracin de contaminante,

concentracin de microorganismos, concentracin de nutrientes, aireacin, condiciones macroambientales,

presencia de inhibidores y biodisponibilidad del contaminante.

Tipo de contaminante. La biodegradabilidad de un compuesto orgnico se debe a que es utilizado por los microorganismos como fuente de carbono. No todos los compuestos se degradan con la misma facilidad (Niemi

et al, 1987):

- Los compuestos alifticos de cadena lineal (parafnicos) se degradan fcilmente, pero cuando se incluyen como

sustituyentes alcanos de cadena larga, se forman estructuras ramificadas estricamente inaccesibles para la

degradacin. De la misma forma, los compuestos alifticos insaturados se degradan ms lentamente que los

saturados.

- Los compuestos aromticos simples se degradan por diferentes aperturas del anillo. La incorporacin de

halgenos disminuye la degradabilidad por estabilizacin del anillo. Tambin se pueden degradar los compuestos

aromticos policlorados como los policlorobencenos cuya biodegradabilidad disminuye al aumentar el nmero de

tomos de Cloro en la molcula.

- Los compuestos nitrogenados y azufrados se degradan lentamente. Los compuestos ms resistentes al ataque

microbiano son las fibras sintticas, aunque se estn aislando microorganismos capaces de degradar estos

compuestos (Niemi et al 1987; Rochkind et al, 1986; Vogel et al, 1987).

Concentracin de hidrocarburos. Cuando la concentracin de contaminante es alta puede ocurrir que se produzca inhibicin del desarrollo microbiano (disminuya su capacidad de metabolizacin) o si es muy alta que

intoxique a los microorganismos y estos mueran (LaGrega et al, 1996). Se han registrado en ensayos de campo

procesos biolgicos a concentraciones de hasta 30 %, medido por extraccin sucesiva con solventes (Ercoli y

otros, 1998). Por encima del 30 % se han observado casos donde la velocidad es muy baja pero no nula. En estos

casos se ha utilizado la tcnica de bioaumentacin basada en incorporacin de microorganismos adaptados a altas

concentraciones. Se ha observado desarrollo de hongos a concentraciones superiores al 25 %, en donde estos

crecen sobre el hidrocarburo o en las interfases suelo - hidrocarburo y en las grietas y fisuras que se encuentran en

los trozos o grumos de contaminante. En este caso el ataque comienza desde la periferia al centro del aglomerado

suelo-hidrocarburo, en forma similar al proceso de agotamiento de una pastilla de catalizador. Este fenmeno se

acompaa por un aumento de la porosidad. En una segunda etapa el grumo se disgrega y aumenta su superficie

especfica con el consiguiente incremento de velocidad de reaccin, que se ve acelerada cuando la concentracin

disminuye, ya que desaparecen los fenmenos de inhibicin.

Antigedad de la contaminacin. A medida que transcurre el tiempo despus de un derrame se va modificando la composicin del hidrocarburo por accin de los agentes ambientales. Primero se pierden los voltiles y despus

se produce la eliminacin de parafinas, ya sea por evaporacin, por actividad fotoqumica o actividad biolgica;

luego se eliminan otros componentes. Como resultado de ello el contaminante se enriquece en compuestos

pesados, ms difciles de degradar; por lo que la velocidad de reaccin disminuye a medida que transcurre el

tiempo.

Presencia de microorganismos. Los microorganismos pueden degradar hidrocarburos y otras sustancias contaminantes en forma de cultivos puros (especie nica) o cultivos mixtos (varias especies que mantienen una

relacin simbitica). Cuando se trata de este ltimo caso, el tratamiento biolgico implica una compleja

interaccin de especies microbianas. La velocidad de crecimiento y la utilizacin de sustratos es generalmente

superior en cultivos mixtos que en cultivos puros. En una mezcla de poblaciones los consumidores primarios

inician el proceso de degradacin y los consumidores secundarios utilizan los productos metablicos de los

primeros para degradarlos. Adems pueden facilitar el crecimiento de los primarios, suministrndoles productos

metablicos (como factores de crecimiento), eliminando txicos mediante cometabolismo y produciendo

intercambio de material gentico (Tiedje et al, 1990, Leahy at al, 1989; Roberts, et al, 1989). Si bien la mayor

parte de las substancias orgnicas son degradables por va biolgica, existe una gran cantidad de compuestos que

resisten la biodegradacin (se los denomina recalcitrantes) o esta ocurre tan lentamente que hace ineficaz el

tratamiento biolgico en forma prctica. Sin embargo, se han logrado aislar microorganismos capaces de degradar

compuestos considerados recalcitrantes, o de modificarlos qumicamente de forma que permitan la accin

degradadora de otros microorganismos (LaGrega et al, 1996). Para el caso del tratamiento de suelos

contaminados con hidrocarburos se requiere una concentracin mnima de microorganismos degradadores

especficos de 103 a 104 UFC/g suelo (UFC: unidades formadoras de colonias) y de microorganismos

hetertrofos totales de 105 a 106 UFC/g de suelo. En estos caso generalmente no se necesita inoculacin. Si esta

masa crtica no es suficiente se pueden incorporar microorganismos al suelo mediante inoculacin o a travs el

proceso conocido como bioaumentacin. Tambin se puede lograr un incremento importante estimulando la

poblacin microbiana existente por incorporacin de nutrientes.

Inoculacin. Este proceso incorpora microorganismos al suelo para realizar una funcin especfica, como es la degradacin de contaminantes. Los microorganismos pueden ser comerciales o preparados para un fin especfico.

La inoculacin se usa cuando los microorganismos del suelo no pueden degradar el contaminante presente, o

cuando se producen inhibicin por presencia de sales o metales pesados o cuando no alcanzan la masa crtica

necesaria. Como desventaja, los microorganismos inoculados pueden desplazar a los existentes en el suelo por

competicin y lograr poco efecto degradativo (detener el proceso) o bien pueden no adaptarse a las condiciones

ambientales del lugar. Tambin puede ocurrir que no puedan competir con los microorganismos locales y el

efecto es nulo.

Bioaumentacin. Este proceso implica incrementar drsticamente la masa microbiana del suelo mediante la adicin de microorganismos similares a los presentes en el suelo obtenidos mediante cultivo en reactores

biolgicos. Los microorganismos se obtienen del suelo contaminado del lugar. En laboratorio se definen los

consorcios microbianos ms adecuados en base a tolerancia a sales y sustancias inhibidoras y tambin a la

capacidad de degradacin de hidrocarburos. De esta forma se pueden tener consorcios que actan en forma

simbitica y que resisten concentraciones de 10 % de crudo en medio lquido (sin restricciones de transferencia

de masa) y hasta 13 % de NaCl en el medio, segn nuestra experiencia. Una vez obtenido el consorcio ms

adecuado se produce una masa importante de microorganismos y se llevan a campo para reforzar la actividad de

los que ya existen en el mismo. En algunos casos, dependiendo del tipo de contaminante presente, puede ser

necesario inocular varias veces.

Cometabolismo. Se da en casos de sustratos complejos donde los microorganismos consumen un compuesto y producen enzimas para transformar otro compuesto, sobre el que no pueden crecer, en uno asimilable por su

metabolismo.

Nutrientes. Los nutrientes son sustancias qumicas necesarias para el desarrollo de los microorganismos y se pueden dividir en cuatro grupos: fuentes de Carbono, Fsforo, Nitrgeno y oligoelementos o elementos

minoritarios (micronutrientes). La fuente de carbono en este caso es el contaminante, y proporciona el carbono

necesario para producir compuestos celulares, productos metablicos (CO2, agua, enzimas) y microorganismos

(debido a la reproduccin de los mismos). La fuente de Nitrgeno proporciona el elemento necesario para la

produccin de aminocidos y enzimas. Dado que la utilizacin de estos compuestos es muy rpida los suelos no

alcanzan a cubrir todas las necesidades del proceso y deben ser incorporados bajo la forma de fertilizantes de uso

agrcola como urea o sulfato de amonio. Tambin se pueden utilizar fertilizantes de origen orgnico como

estircol. La fuente de fsforo interviene en la formacin de compuestos energticos dentro de la clula que se

utilizan en los procesos de reproduccin y degradacin. Dado que la utilizacin de este compuesto es muy rpida,

los suelos no alcanzan a cubrir todas las necesidades del proceso y deben ser incorporados bajo la forma de

fertilizantes de uso agrcola como fosfato diamnico o fosfato triclcico. Tambin se pueden utilizar fertilizantes

de origen orgnico como estircol. Este parmetro es de importancia crtica para el buen desarrollo del proceso.

La fuente de oligoelementos constituye un conjunto variado de elementos como hierro, cobre, zinc, azufre,

cobalto, manganeso, magnesio, calcio y otros compuestos que dependen del tipo de microorganismo y del

proceso que se realiza. Las concentraciones de los mismos son muy pequeas (menos de 1 ppm en total).

Normalmente no se incorporan en los procesos de campo ya que el suelo provee estos elementos en cantidades

suficientes aunque en algunos casos se han debido incorporar algunos gramos por hectrea para tratar algn

contaminante muy especfico y el suelo no posea ese elemento. Tambin es necesario disponer de potasio en

concentraciones bajas. Normalmente los suelos poseen potasio en cantidades suficientes. La dosificacin de

Nitrgeno y Fsforo se realiza en funcin de la concentracin de contaminante de acuerdo a una relacin que

vincula C:N:P que vara segn los autores entre 100:10:1 a 100:2:0,2 segn la tcnica con que se mida la

concentracin de hidrocarburo que se toma como referencia y que aporta un 80 % de su masa como carbono al

proceso, la velocidad de degradacin esperada y un balance de masa del material en tratamiento y del aporte de

cada fertilizante del elemento considerado.

Aireacin. La presencia de oxgeno es importante para la degradacin de hidrocarburos, ya que es un proceso aerbico, si bien se han realizado procesos anaerbicos exitosos a baja velocidad. En el caso de algunos

hidrocarburos aromticos policclicos puede ser necesaria una etapa anaerobia para realizar el proceso de

degradacin. En caso de otros tipos de contaminantes la forma ms adecuada de degradarlos es la anaerbica

(caso de los PCB) seguida de una etapa aerbica para degradar los productos parcialmente tratados en la etapa

anterior. Hay que destacar que en todos los casos el proceso anaerbico es ms lento que el aerbico. En los

procesos de campo la aireacin se produce por remocin del suelo con herramientas agrcolas. Estos tratamientos

responden de diferente manera de acuerdo a la frecuencia de remocin

PH. El pH del suelo es importante para el desarrollo de los microorganismos degradadores, siendo los ms adecuados los comprendidos entre 6 y 8. Cuando el pH excede 8 se debe disminuir el mismo mediante adicin de

azufre al suelo. Si es menor de 6 se puede incrementar mediante la incorporacin de carbonato de calcio o

hidrxido de calcio al suelo. En todos los casos de modificacin del pH del suelo se deben realizar ensayos

previos para definir la masa a incorporar de azufre o carbonato segn el caso. Cuando se encuentran metales

pesados en el terreno a muy altas concentraciones se debe trabajar a un pH que mantenga el metal inmovilizado o

en forma no soluble (pH alto), para disminuir la toxicidad de los microorganismos. En estos casos es conveniente

evaluar la posibilidad de trabajar a pH distintos de los ptimos para evitar efectos txicos. Se han registrado

procesos de biodegradacin de hidrocarburos a pH superior a 8.

Humedad. El agua es importante para el desarrollo de los microorganismos ya que acta como medio de transporte de nutrientes y oxgeno a la clula. Es conveniente mantener una humedad del orden del 70 % de la

capacidad de campo, la cual se define como la masa de agua que admite el suelo hasta la saturacin, que depende

de cada tipo de suelo. Un exceso de humedad produce inhibicin del proceso por anaerobiosis. Un dficit impide

el desarrollo de los microorganismos.

Temperatura. La temperatura influye en la velocidad de degradacin marcadamente, dependiendo del tipo de microorganismos disponibles. Normalmente las temperaturas ms adecuadas se encuentran entre 20 C y 40 C,

(los microorganismos que trabajan a estas temperaturas se denominan mesfilos). La velocidad de degradacin

aumenta con la temperatura, por lo que un incremento de la misma es til. Cuando supera los 40 C se produce

una disminucin de la actividad microbiana, o bien se produce una rotacin poblacional hacia especies ms

resistentes a las altas temperaturas, como ocurre en los procesos de compostaje en donde se alcanzan

temperaturas de 65 C. Durante el cambio de poblaciones se produce una disminucin de la actividad

microbiana. Se han registrado procesos de campo en donde la temperatura del suelo empetrolado alcanz 70 C,

y se mantuvo la actividad degradadora (Ercoli y otros, 1997). En el caso de bajas temperaturas del suelo (por

debajo de 15 C) se ha registrado actividad biolgica (estos microorganismos se llaman crifilos). Las

velocidades de degradacin disminuyen pero no se detienen. En algunas experiencias realizadas por nuestro

Laboratorio se ha trabajado con microorganismos crifilos a velocidades altas. Se han encontrado

microorganismos crifilos en la Patagonia con capacidad degradativa importante. Tambin se han detectado en

Neuqun (zona de Puesto Hernndez) microorganismos crifilos degradadores de hidrocarburos que no prosperan

a 25 C y s a 10 C (se encuentran en estudio). En los procesos de acumulacin aireada la actividad microbiana

produce un aumento de la temperatura del suelo llevndolo a rangos entre 20 C y 45 C cuando la temperatura

ambiente oscila entre 1 C y 15 C con muy buenos resultados degradativos.

Presencia de metales y sales. Los metales y las sales en altas concentraciones intoxican a los microorganismos o

actan como biocidas. Entre estos se incluyen metales pesados, sodio en alta concentracin, sales inorgnicas

(NaCl, sulfatos, carbonatos, etc). En general la presencia de sales y metales disminuye la velocidad de

degradacin en forma importante a menos que se disponga de microorganismos tolerantes en el lugar de

tratamiento o se haya producido una bioaumentacin con consorcios resistentes. En el caso de los metales se

puede aumentar el pH del suelo para inmovilizarlos y as disminuir la toxicidad sobre los microorganismos. Si se

tienen suelos muy contaminados con metales o sales se deberan diluir con suelo limpio para poder llevar a cabo

el proceso biolgico. En nuestro caso se ha podido trabajar con altas concentraciones de metales txicos y con

alta salinidad en distintas condiciones de trabajo, las velocidades de degradacin han sido aceptables, ya que se

trabaj con pH neutro o alcalino y se evit la influencia de los metales txicos (disminuy su disponibilidad). Los

microorganismos no degradan contaminantes inorgnicos, slo pueden alterar su forma qumica (por ejemplo los

sulfuros insolubles transformarlos a sulfatos ms solubles; o a la inversa) de forma de inmovilizarlos o

eliminarlos del lugar mediante lixiviacin de los compuestos solubles por el agua de lluvia o volatilizacin.

Algunos microorganismos fijan sobre su estructura celular metales en forma activa (metablica) o pasiva

(absorcin y adsorcin) retenindolos e impidiendo que migren. Esta caracterstica es importante para los

procesos de tratamiento biolgico de aguas contaminadas con metales txicos.

Biodisponibilidad. La degradacin de un contaminante en suelo depende de una serie de factores, entre ellos, actividad de los microorganismos y transferencia de masa desde el suelo hasta el microorganismo. En estudios de

campo, el incremento de la capacidad de los microorganismos no siempre conduce a un aumento de la velocidad

de degradacin. Este hecho es aun ms evidente en derrames o contaminaciones antiguas. Hay experimentos en

donde se incorpor el contaminante fresco y fue inmediatamente degradado por los microorganismos presentes en

el suelo. La reduccin de la biodisponibilidad en el tiempo se debe a un proceso de envejecimiento. Entre las

posibles causas se mencionan reacciones de oxidacin qumica que incorporan el contaminante dentro de la

materia orgnica, difusin lenta dentro de los poros muy pequeos y adsorcin en las paredes de los mismos, y

tambin la formacin de pelculas semirgidas alrededor de los lquidos en fase no acuosa con una alta resistencia

a la transferencia de masa en acuferos y reactores slurry.

BIORREMEDIACION

Las medidas biocorrectivas o los sistemas de biorremediacin consisten principalmente en el uso de los

microorganismos naturales (levaduras, hongos o bacterias) existentes en el medio para descomponer o degradar

sustancias peligrosas en sustancias de carcter menos txico o bien inocuas para el medio ambiente y la salud

humana.{7,14}

Estos sistemas de descontaminacin se basan en la digestin de las sustancias orgnicas por los microorganismos,

de la cual obtienen la fuente de carbono necesaria para el crecimiento de sus clulas y una fuente de energa para

llevar a cabo todas las funciones metablicas que necesitan sus clulas para su crecimiento. Para que estos

procesos metablicos se lleven a cabo, y puedan ser utilizados como una tcnica remediativa, ser necesario que

existan en el medio unas condiciones fisico-qumicas ptimas.{14}

El fundamento bioqumico de la biorremediacin se basa en que en la cadena respiratoria, o transportadora de

electrones de las clulas, se van a producir una serie de reacciones de xido-reduccin cuyo fin es la obtencin de

energa. La cadena la inicia un sustrato orgnico (compuestos hidrocarburados) que es externo a la clula y que

acta como dador de electrones, de modo que la actividad metablica de la clula acaba degradando y

consumiendo dicha sustancia.

Los aceptores ms comnmente utilizados por los microorganismos son el oxgeno, los nitratos, el hierro (III), los

sulfatos y el dixido de carbono. Cuando el oxgeno es utilizado como aceptor de electrones la respiracin

microbiana se produce en condiciones aerobias, y los procesos de biodegradacin sern de tipo aerobio; sin

embargo, si utiliza los sulfatos o el dixido de carbono se produce en condiciones reductoras o anaerobias, y los

procesos de biodegradacin sern de tipo anaerobio.{14}

Cuadro No. 1: Procesos de Biodegradacin

La concentracin y composicin de la comunidad microbiana y la tasa de transformacin de contaminantes est

influenciada por diversos factores:{7,14}

Necesidad de nutrientes: El metabolismo microbiano est orientado a la reproduccin de los organismos y stos requieren que los constituyentes qumicos se encuentren disponibles para su asimilacin y sintetizacin. Los

nutrientes principalmente requeridos son el fsforo y el nitrgeno. Por lo general suele haber en el suelo una

concentracin de nutrientes suficiente, sin embargo, si estos no se encontrasen en el rango normal se puede

adicionar mayor cantidad al medio. El rango normal de C:N:P depende del sistema de tratamiento a emplear,

siendo de modo habitual 100:10:1.

PH del suelo: afecta significativamente en la actividad microbiana. El crecimiento de la mayor parte de los microorganismos es mximo dentro de un intervalo de pH situado entre 6 y 8. As mismo el pH tambin afecta

directamente en la solubilidad del fsforo y en el transporte de metales pesados en el suelo. La acidificacin o la

reduccin del pH en el suelo se puede realizar adicionando azufre o compuestos del azufre.

Temperatura: generalmente las especies bacterianas crecen a intervalos de temperatura bastante reducidos, entre 15 y 45 C (condiciones mesfilas), decreciendo la biodegradacin por desnaturalizacin de las enzimas a

temperaturas superiores a 40 C e inhibindose a inferiores a 0 C.

Humedad: los microorganismos requieren unas condiciones mnimas de humedad para su crecimiento. El agua forma parte del protoplasma bacteriano y sirve como medio de transporte a travs del cual los compuestos

orgnicos y nutrientes son movilizados hasta el interior de las clulas. Un exceso de humedad inhibir el

crecimiento bacteriano al reducir la concentracin de oxgeno en el suelo. El rango vara en funcin de la tcnica.

- Estructura qumica del compuesto a biodegradar: la inherente biodegradabilidad de un compuesto depende, en

gran medida, de su estructura molecular. Siendo los parmetros que ms van a afectar la halogenacin, la

existencia de ramificaciones, la baja solubilidad en el agua y la diferente carga atmica.

Bioventing o inyeccin de aire

La tcnica del bioventing es un tratamiento de biorrecuperacin de tipo in situ, consistente en la ventilacin forzada del suelo mediante la inyeccin a presin de oxgeno (aire) en la zona no saturada del suelo a travs de

pozos de inyeccin.{14}

Debido a la aireacin del suelo se va a favorecer la degradacin de los hidrocarburos por dos motivos: por

volatilizacin, facilitando la migracin de la fase voltil de los contaminantes, y por biodegradacin, ya que al

incrementar la oxigenacin del suelo se van a estimular la actividad bacteriana.

Los factores a tener en cuenta en la aplicacin del bioventing o inyeccin de aire natural son:{14}

Se degradarn ms fcilmente las molculas ms pequeas (hasta C20), siendo ms fcilmente biodegradables los compuestos parafinados o de cadena lineal que los compuestos aromticos. En general, son favorables los

compuestos de alta volatilidad (presin de vapor mayor de 10 mm de Hg a 20C).

Los suelos deben contener bajos contenidos en arcilla y ser lo ms homogneamente posible, con un valor de permeabilidad al aire adecuado (> 10-10 cm2).

El principal problema es la biodisponibilidad de los microorganismos. Cuanto menor es la solubilidad de los contaminantes menor ser la biodisponibilidad.

Los aportes de oxgeno deben ser suficientes, as como la existencia de fuentes de carbono, aceptores de electrones y energa suficientes.

No debe existir de producto libre en flotacin sobre el nivel fretico. Deben existir unas condiciones ptimas de pH (6 y 8), de humedad (12-30% en peso), potencial redox mayor de -50 mV, temperatura entre 0 y 40 C y los nutrientes del suelo en relacin N:P de 10:1.

- Necesidad de tiempos de actuacin cortos (meses) y coste medio-alto.

Biopilas

La tcnica de biopilas es un tratamiento de biorrecuperacin de tipo ex situ en condiciones no saturadas, consistente en la reduccin de la concentracin de contaminantes derivados del petrleo en suelos excavados

mediante el uso de la biodegradacin.{14}

La tcnica consiste en la formacin de pilas de material biodegradable de dimensiones variables, formadas por

suelo contaminado y materia orgnica (compost) en condiciones favorables para el desarrollo de los procesos de

biodegradacin de los contaminantes. Estas pilas de compost pueden ser aireadas de forma activa, volteando la

pila, o bien de forma pasiva, mediante tubos perforados de aireacin.

En principio, las biopilas se pueden aplicar a la mayora de los compuestos orgnicos, siendo ms eficaz en los

compuestos de carcter ms ligero.

Entre los factores que influyen en la aplicacin de las biopilas destacan:

Los hidrocarburos deben ser no halogenados y deben encontrarse en el suelo en concentraciones menores a 50.000 ppm.

Dada la necesidad de excavacin y posterior depsito del suelo contaminado, se requiere una superficie de trabajo relativamente grande cuyas dimensiones dependen del volumen de suelo a tratar.

Necesidad de una densidad de poblaciones microbianas (>1.000 CFU/gramo de suelo), condiciones de humedad (40-85% de capacidad de campo), temperatura (10 y 45C), textura (baja proporcin de arcillas), pH del suelo

adecuadas (6 y 8) y baja presencia de metales pesados (< 2.500 ppm).

La concentracin de nutrientes en el suelo cuyo rango normal de C:N:P sea de 100:10:1.

El tiempo de actuacin puede ser alto (meses a aos) y el coste bajo.

Atenuacin natural

La atenuacin natural, aunque no est considerada como una tcnica de descontaminacin propiamente dicha,

est englobada dentro de las tcnicas de remediacin in situ de muy bajo coste. Su caracterstica principal es la

utilizacin de los procesos fisico-quimicos de interaccin contaminante-suelo y los procesos de biodegradacin

que tienen lugar de forma natural en el medio. Estos procesos se conocen como procesos de biotransformacin

natural.{14}

Los procesos de biotransformacin natural son aquellos que van a reducir la concentracin de los contaminantes y

entre los que se encuentran la dilucin, dispersin, volatilizacin, adsorcin, biodegradacin y aquellas

reacciones qumicas que se producen en el suelo o en el agua y que contribuyen de alguna forma a la disminucin

de la contaminacin.{14}

Esta tcnica se aplica en aquellos casos en los que exista contaminacin tanto en suelos como aguas subterrneas

producida por hidrocarburos de tipo halogenado o no halogenado.

Entre los factores que influyen en la eficacia y viabilidad de la atenuacin natural destacan:{14}

La exigencia de proteccin y el riesgo de los potenciales receptores durante el tiempo que dura la atenuacin. La existencia de unas condiciones geolgicas y geoqumicas favorables. Las necesidades de reduccin de la masa contaminante en un intervalo razonable de tiempo (meses a aos), tanto en la superficie del suelo como en la zona ms subsuperficial del mismo, as como de la calidad de las aguas

subterrneas.

Confirmacin de la existencia de los tipos y nmero de poblaciones de microorganismos que puedan biodegradar los contaminantes.

Produccin y conservacin en el medio de subproductos de carcter persistente o ms txicos que los iniciales, durante y despus de la atenuacin natural.

No existencia de producto libre en flotacin sobre el nivel fretico Para condiciones aerobias la condicin ambiental ptima de concentracin de oxgeno disuelto en el agua debe ser superior a 0,5 mg/l.

La concentracin de los compuestos utilizados como aceptores de electrones en condiciones anaerobias debe ser superior a 0,21 mg/l para nitratos, la de Fe3+ para que pueda ser reducido a Fe2+ debe ser superior a 21,8

mg/l y la de sulfatos mayor de 0,21 mg/l.

El potencial redox debe estar situado entre un rango de -400 y 800 mV. Existencia de un coeficiente de retardo favorable para que se produzcan los fenmenos de sorcin con suficiente eficacia.

Que se produzca una dilucin suficiente para que la concentracin se vea disminuida aguas abajo del foco contaminante.

La dispersin de los contaminantes aguas abajo del foco y en la direccin de flujo debe ser adecuada para que exista una mayor disponibilidad proporcin entre los contaminantes y los aceptores de electrones.

BIBLIOGRAFA ESPECFICA SUELOS

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2. 1989. Biogeografa de los pramos de Colombia. En: Suelos Ecuatoriales Vol. XIX, No. 1, pgs. 5-10.

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3. Biogeografa de los pramos de Colombia. En: Suelos Ecuatoriales Vol. XIX, No. 1, pgs. 5-10. Sociedad

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4. CHAM0RR0, B.C. 1989. Efecto del uso del suelo sobre la composicin edafofaunstica de los pramos que

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11. LAGREGA, M. et al. Gestin de Residuos Txicos. Tratamiento, eliminacin y recuperacin de suelos. Ed.

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13. LEVIN, L.; GEALT M. Biotratamiento de residuos txicos y peligrosos. Seleccin, estimacin.

14. MAROTO ARROYO, M Esther y ROGEL QUESADA, Juan Manuel Aplicacin de Sistemas de Biorremediacin de Suelos y Aguas Contaminadas por Hidrocarburos.

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20. USEPA. Biorremediation of Hazardous wastes. EPA 540-R-95-532. (1995).

21. USEPA. Soil Vapor extraction (SVE) enhancement technology resource guide: air sparging, bioventing,

fracturing, thermal enhancements. EPA 542-B-95-003 (1995).

LECCION 2.

AGUA

GENERALIDADES

El agua es uno de los recursos naturales ms fundamentales, y junto con el aire, la tierra y la energa constituye los

cuatro recursos bsicos en que se apoya el desarrollo. La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento

desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoci el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas.

Hoy en da, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua esta fuera de toda duda.

El agua es uno de los compuestos ms abundantes de la naturaleza y cubre aproximadamente las tras cuartas partes

de la superficie de la tierra. Sin embargo, en contra de lo que pudiera parecer, diversos factores limitan la

disponibilidad de agua para uso humano. Mas del 97% del agua total del planeta se encuentra en los ocanos y otras

masas salinas, y no estn disponibles para casi ningn propsito. Del 3% restante, por encima del 2% se encuentra

en estado slido, hielo, resultando prcticamente inaccesible. Por tanto, se puede concluir que para el hombre y sus

actividades industriales y agrcolas, slo resta un 0,62 % que se encuentra en lagos, ros y agua

subterrneas. La cantidad de agua disponible es ciertamente escasa, aunque mayor problema es an su distribucin

irregular en el planeta.{2}

El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en

donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos ms claros: un mayor suministro de agua significa una

mayor carga de aguas residuales.

Hay que considerar tambin que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas, bien directamente

mediante extraccin de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se ha dicho, o bien

indirectamente alterando la vegetacin y la calidad de las aguas.

El agua qumicamente pura, no existe en la naturaleza, debido a que ella, en su ciclo hidrolgico, absorbe, arrastra y

disuelve gases, minerales, compuestos vegetales y an microorganismos, que le comunican caractersticas muy

particulares.{22}

La calidad de las aguas naturales depende, directamente de la mayor o menor concentracin y variedad de esas

sustancias extraas presentes en su composicin. Cuando el agua se evapora de la superficie de la tierra y de las

masas de agua encuentra y absorbe en su ascenso gases presentes en la atmsfera tales como oxgeno, anhidro

carbnico, polvos y otras impurezas del aire.

Al retomar a la tierra arrastra en suspensiones o soluciones arcillas, bacterias, sales y otras materias orgnicas y

minerales; los productos de la descomposicin de materias orgnicas nitrogenadas, sulfurosas y carbohidratos, tales

como amonaco, hidrgeno sulfurado, o dixido de carbono.

Las impurezas pueden ser orgnicas y/o inorgnicas ya sea disueltas, o en forma de material particulado. Estas

impurezas pueden provenir de la degradacin biolgica de sustancias orgnicas que producen cidos grasos,

carbohidratos, aminocidos e hidrocarburos; de sustancias inorgnicas como metales txicos, material particulado

como arcillas y sedimentos y de microorganismos como bacterias, virus y protozoos. Los contaminantes biolgicos

del agua y sus efectos se presentan en la tabla No. 2:{21}

Los contaminantes qumicos corrientes son metales pesados como hierro, manganeso, plomo, mercurio, arsnico,

cobre, cinc, compuestos nitrogenados tales como amonaco, nitrito y nitrato, carbonato o bicarbonato de calcio y

magnesio, aniones como cloruro, fluoruro, sulfato y silicatos y las mencionadas, sustancias orgnicas. Aparte de

estas sustancias, existen otros contaminantes de carcter antropognico tales como cianuros, fenoles, cromo y

detergentes.

Tabla No. 2 Efectos biolgicos en el agua

Tabla No. 2 Efectos biolgicos en el agua

Bacteria Salmonella tiphitifus Tifo

Bacteria Vibrio cholerae Clera

Bacteria Shigellas Disenteria

Bacteria Grupo de salmonella Gastroenteritis

Virus - Hepatitis

Ameba Entamoeba hystolica Disenteria ambica

Lombriz Taenia saginata Triquinosis

La presencia, en mayor o menor proporcin, de las sustancias antes mencionadas le comunican propiedades que

pueden hacerla desechar como fuente de abastecimiento o por lo menos obligan a aplicarle una serie de procesos

correctivos para que cumpla con los requisitos de calidad para el consumo humano o de composicin qumica para

otros usos. Su continua degradacin puede llevarnos no slo a un grave deterioro ambiental sino tambin a un serio

problema de salud pblica.

El agua para beber debe cumplir con una serie de requisitos de calidad fsica, qumica y biolgica. Desde el punto de

vista fsico el agua debe ser traslcida, con una turbiedad y color mnimo -segn normas de las autoridades de Salud-

, inodora e inspida.

Hay que tener en cuenta que el agua potable nunca es totalmente pura, en mayor o menor grado contiene sustancias

disueltas que son beneficiosas para el organismo. Un agua absolutamente pura no sera agradable de beber.{22}

Por otro lado, un agua limpia y clara no siempre es necesariamente potable, ya que puede contener microorganismos

patgenos o sustancias txicas sin alterar su color, olor o sabor.

CARACTERSTICAS DEL AGUA{2,4,20,15}

Las caractersticas del agua pueden dividirse en fsicas y qumicas. Entre las primeras se encuentra el color, olor,

sabor, contenidos de slidos, temperatura y turbiedad. Entre las segundas se encuentra la salinidad, dureza, pH,

oxgeno disuelto, alcalinidad, aceites y grasas, acidez, hierro y manganeso entre otros

POTABILIZACIN DE AGUAS

El agua natural, cruda o impura, puede provenir de ros, lagos, embalses o de fuentes subterrneas. El tratamiento de

estas aguas suele constar de varias etapas. {22,17,2}

El objetivo para obtener un agua limpia y sana, potable, de un agua natural, es remover los slidos suspendidos,

aglomerar y decantar los coloides y desinfectarla de organismos patgenos.

Los objetivos en salud con relacin al agua han de ser:

Garantizar el abastecimiento de agua de consumo en cantidad y calidad suficiente.

Evitar, detectar y corregir la contaminacin del agua.

Realizar un tratamiento adecuado de las aguas residuales.{22} El suministro de agua a la poblacin en las debidas condiciones sanitarias, se realiza mediante los servicios de

abastecimiento.

Un sistema de abastecimiento es el conjunto de elementos y procesos tcnicos que garantiza que el agua llegue desde

el lugar de captacin al punto de consumo en condiciones correctas tanto en calidad como en cantidad.{15}

Las partes de las que consta un sistema de abastecimiento son las siguientes:{22}

Captacin Tratamiento Almacenamiento Distribucin

LA CAPTACIN

La captacin es el punto inicial del sistema de abastecimiento. El origen del agua que suministramos a la poblacin

puede ser variado:

Aguas de precipitacin, lluvia o nieve.

Aguas superficiales, ros, lagos, embalses

Aguas subterrneas, pozos y manantiales

Siempre ha de captarse el agua de mejor calidad posible dentro de las disponibles, al objeto de reducir al mnimo los

tratamientos necesarios, no admitindose aquellas aguas que contengan sustancias no deseables, salvo en los casos

excepcionales en las que se valorarn los riesgos sanitarios y se establecern los controles oportunos.

Las aguas de precipitacin, lluvia o nieve, no son empleadas mas que en situaciones extremas ya que siempre van a

recogerse contaminadas y las cantidades son pequeas.

Las aguas superficiales, junto con las subterrneas son las ms empleadas para suministrar agua a las poblaciones.

Aguas superficiales: ros, lagos y embalses En los ros la captacin debe realizarse aguas arriba de la poblacin a abastecer para evitar las contaminaciones por

vertidos que puede provocar la propia poblacin y tomando el agua de la zona central del canal y prxima a la

superficie.

En los embalses o lagos se har alejado de las orillas, a una profundidad de 20 cm. de la superficie para tomarla de

una zona aireada con lo que se favorece la autodepuracin.

Los embalses o lagos destinados a abastecimiento deben de quedar protegidos y es aconsejable prohibir en ellos

actividades como el bao, la navegacin, la pesca y por supuesto el vertido de aguas residuales. Lagos y embalses

son masas de agua con poca movilidad y por tanto con menos posibilidades de autodepuracin.

Aguas subterrneas: manantiales y pozos Estas aguas proceden de las capas freticas y su calidad viene determinada por la naturaleza del terreno. Los terrenos

arenosos permiten una filtracin y por tanto menos contaminacin. Por el contrario los arcillosos ms impermeables

nos darn aguas ms contaminadas.

Toda captacin ha de contar con unas condiciones estructurales mnimas que impidan la contaminacin del agua

extrada, stas son:

- Se ha de garantizar un permetro de proteccin, con un vallado que impida cualquier tipo de contaminacin por

ganado, vertido de residuos slidos, etc.

- Los pozos han de tener un cierre hermtico en brocal y una zona cementada alrededor.

- Hay que evitar los vertidos de aguas residuales o vertidos industriales que por permeabilidad pudieran contaminar

el acufero donde se hace la captacin.

PROCESOS DE POTABILIZACIN DEL AGUA{2,17,18,22}

El objeto del tratamiento es adecuar las caractersticas del agua captada a las normas de calidad establecidas, con el

fin de garantizar su consumo sin ningn tipo de riesgo sanitario. Todas las aguas, incluso las de mejor calidad, van a

necesitar, al menos, la adicin de un desinfectante para potabilizarlas. El tratamiento puede ser llevado a cabo

combinando procesos mecnicos, fsicos y qumicos (coagulacin-floculacin)

Tratamientos mecnicos: desbaste, tamizacin. Los procedimientos mecnicos tienen como finalidad eliminar la mayora de las partculas en suspensin que lleva el

agua. El desbaste se realiza empleando una rejilla que retiene entre sus barrotes los materiales de mayor tamao. Es

necesario limpiarlas frecuentemente. Los materiales ms pequeos como hojas, hierbas, tierras que pueden atravesar

las rejas del desbaste quedaran retenidas en las mallas de tamizacin. Las mallas de tamizacin se limpiaran de

forma automtica.

AIREACIN

En purificacin y tratamiento de aguas se entiende por aireacin el proceso mediante el cual el agua es puesta en

contacto ntimo con el aire con el fin de modificar las concentraciones de sustancias voltiles contenidas en ella. En

resumen es el proceso de introducir aire al agua.

Las funciones ms importantes de la aireacin son:

Transferir oxgeno al agua . Disminuir la concentracin de CO2. Disminuir la concentracin de H2S. Remover gases como metano, cloro y amoniaco. Oxidar hierro y manganeso. Remover compuestos org