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Química Ambiental de los suelos, composición y tipos.
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SUELOS
ACTIVIDAD HUMANA
agricultura
silvicultura
asentamientos
industria
recreación,
etc.
ATMÓSFERA
energía solar
lluvia, gases
polvo
HIDROSFERA
Balance de agua
Química del agua
Transporte y sedimentación
BIOTA
materia orgánica
ciclos biogeoquímicos
LITOSFERA
Material p arental, textura
Mineralogía
Composición química
INTERACCIONES ENTRE EL SUELO Y SUBSISTEMAS BIOGEOSFÉRICOS
SISTEMA SUELO
LA MATERIA Y SUS CICLOS
Hay tres tipos de ciclos
Biogeoquímicos interconectados:
GASEOSO
SEDIMENTARIO
HIDROLÓGICO
Ciclo del carbono
Ciclo del Nitrógeno
Ciclo del Fósforo
Ciclo del azufre
El suelo es un medio poroso
que se formó en la superficie
de la Tierra a través de
procesos de intemperismo
físico, químico y biológico
Es un reactor biogeoquímico en que ocurren múltiples procesos
vitales abiertos en energía y materia
El suelo como el medio de micro-
meso- y macrobiota, base de la
biodiversidad terrestre.
Bioecología
El suelo como una capa
porosa, reguladora de
flujos y ciclos
hidrológicos
Hidrología
Geoquímica ambiental
El suelo como el foco de flujos geoquímicos: fuente, filtro y
amortiguador de los componentes que migran a la biosfera
El suelo como un medio fértil para las plantas,
como recurso natural, que requiere de un uso
racional y protección
Agricultura
El suelo como sustrato para las
construcciones, y como banco de
materiales para la construcción
(carreteras, presas, …)
Ingeniería geológica
Retiene y aporta nutrimentos a plantas
Transporta diferentes sustancias a la litosfera,
hidrosfera y atmósfera
Habitat de diferentes especies
Controla el clima, ya que regula la cantidad de
energía solar absorbida y la reflejada
Retiene y purifica el agua
Protege al subsuelo
Los suelos no tienen una composición determinada pues depende de su entorno, pero realizan las mismas
funciones
Como se forma el suelo?
La erosión hídrica, eólica y los cambios de
temperatura, reducen el tamaño de partícula de
las rocas, aumentando la superficie de reacción y
acelerando el intemperismo.
cuáles son los agentes que promueven la
formación del suelo?
•Factores físicos: temperatura, lluvia y aire
•Factores químicos: disolventes (agua), reactivos y
catalizadores
•Factores bióticos: enzimas y materiales orgánicos
e inorgánicos.
Rocas ígneas, sedimentarias y
metamórficas
Material parental
Alteración depende de su composición química y mineralógica
primaria, del tamaño de grano, porosidad,
Rocas ígneas. Ricas en silicoaluminatos.
Entre mayor contenido de sílice mayor
resistencia a la alteración.
Clima
Temperatura Precipitación
IntemperismoAlteración de los minerales de una roca por efecto de los factores del
ambiente, especialmente el clima.
Diferentes climas diferentes suelos
Arenosol
Desértico Frío
Cryosol
Podzol
Templado
Andosol
Luvisol
Tropical
Ferralsol
Relieve
Relieve controla diferentes características del suelo
Color
Profundidad
Contenido de materia
orgánica
Humedad
AB
C
Organismos Gran cantidad de organismos en el suelo:
Microorganismos: bacterias, hongos.
Organismos de mayor tamaño: escarabajos, hormigas, lombrices,
termitas, topos, conejos, ratas, etc.
Vegetación
Tiempo
Único factor independiente. Es un continuo y hay un tiempo cero,
en el que se inicia el desarrollo del suelo
Material
parental
Relieve
Tiempo
Clima
Los suelos contienen naturalmente
elementos potencialmente tóxicos, que
provienen de fenómenos naturales Su
concentración es variable en el
tiempo:
FACTOR DE ENRIQUECIMIENTO = CONTENIDO
EN SUELOS/ CONTENIDO EN LA CORTEZA
TERRESTRE
El factor de enriquecimiento (EF)
Valores menores a 0.5 indican
pérdidas (Ni)
Valores entre 2 y 10 indican
enriquecimiento (As, Se)
Valores mayores a 10 indican un
fuerte enriquecimiento (C y N)
Arsénico 22 260 10 <LD 287
Bario 5 400 67 000 162 126 1800
Berilio 150 1900 <LD <LD <LD
Cadmio 37 450 0.5 <LD 25
Cromo 280 Cr VI 510 CrVI 20 Cr III 12 CrIII 275 CrIII
Mercurio 23 310 0.3 <LD 15
Níquel 1 600 20 000 11 <LD 230
Plata 390 5 100 2 <LD 110
Plomo 400 800 59 44 975
Selenio 390 5 100 3 <LD 61
Vanadio 78 1000 84 36 775
Concentraciones de referencia totales (ambiental)
de suelo. NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004
Contaminante
Tabla 1 NOM 147 Uso
agrícola/residencial/co
mercial (mg/kg)
Tabla 1
NOM 147
Uso
industrial
(mg /kg)
Conc.
TOTALES
(mg/kg)
MEDIA
Conc.
TOTALES
(mg/kg)
MAX
Conc
TOTALES
(mg/kg)
MEDIANA
PROYECTO FONDOS 1er etapa y 2a
etapa
LA ACTIVIDAD HUMANA ESTÁ CAMBIANDO LA COMPOSICIÓN ELEMENTAL NATURAL DE
LOS SUELOS
Si el AMF es mayor de 10 se
considera que hay una
alteración importante del ciclo
biogeoquímico
Elemento corteza suelo AMF Elemento corteza suelo AMF
Li 18 20 3 Cu 25 17 632
Be 2.4 0.6 2 Zn 65 48 115
Na 23600 5900 2 As 1.7 5.2 27
Mg 22,000.0 4,400.0 <1 Sr 333.0 120.0 3.0
Al 79,600.0 7,000.0 <1 Zr 203.0 180.0 4.0
Si 288000 310000 <1 Mo 1.1 0.6 80
K 21,400.0 15,000.0 <1 Ag 0.1 0.1 185.0
Ca 8,500.0 9,200.0 2.0 Cd 0.1 0.2 112.0
Ti 4010 2400 1 Sn 23 0.9 65
V 98 58 14 Sb 0.3 0.5 246
Cr 126 37 273 Cs 3.4 4.0 12
Mn 716 330 10 Ba 584 440 4
Fe 43,200.0 18,000.0 16.0 Hg 0.0 0.1 342.0
Co 24.0 7.0 4.0 Pb 14.8 16.0 127.0
Ni 56 13 56 U 1.7 2.3 12
….
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solución
microorganismos
Caolinita
Materia orgánica
Óxido de Fe
Degradación/liberación
Reductor orgánico
Oxidante orgánico
Ligantes orgánicos (L)