Suelo y su composición
Concepto de contaminación del suelo
Agentes contaminantes
Orígenes de la contaminación: urbano, industrial, agropecuario.
Mecanismo de interacción del suelo con los agentes contaminantes
Capacidad de carga del suelo
Procesos responsables de la distribución y acumulación
Suelo y su composición
El aumento continuo de la población, su concentración progresiva en grandes centros urbanos, el desarrollo industrial y agrícola ocasionan, día a día, la contaminación de los suelos, que radica en la presencia desustancias (basura, fertilizantes, hidrocarburos, pesticidas...) extrañas
de origen humano en él.
Se estima que 1.500 millones de hectáreas del planeta, que representan
un 11% de la superficie, no tienen limitaciones para la agricultura, mientras que el resto, presentan problemas de aridez, humedad
excesiva, acidez y contaminación
Los procesos de degradación de
tierras tales como erosión, salinización, desertificación y contaminación, podrían privar al
mundo de un tercio de sus tierras cultivables hacia fines del presente
siglo.
Ante una población mundial en crecimiento y con tierras finitas que se degradan aceleradamente en los ambientes de mayor
fragilidad, el valor económico y social, de las mismas irá en continuo
aumento.
QUE ESTA DEGRADANDO A
LOS SUELOS?
La degradación
• la degradación es el proceso que rebaja lacapacidad actual y potencial del suelo paraproducir, cuantitativa y cualitativamente, bienes yservicios. La degradación del suelo es laconsecuencia directa de la utilización del suelopor el hombre. Bien como resultado deactuaciones directas, como agrícola, forestal,ganadera, agroquímicos y riego, o por accionesindirectas, como son las actividades industriales,eliminación de residuos, transporte, etc.
El suelo es un recurso prácticamente no renovable
con una cinética de degradación relativamente
rápida
Tasas de formación y regeneración
extremadamente lentas
Que es el suelo
El suelo es la capa superficial que cubre la tierra, y que sirve de soporte a los
seres vivos. Está formado por materia orgánica, inorgánica y pequeñas
cantidades de agua y aire
El suelo, entre otras funciones sirve de soporte a las raíces de las plantas y provee a estas de las substancias necesarias para su alimentación. Su composición es la siguiente:
+Partículas minerales de diferente tipo y tamaño.
+Materia orgánica formada por residuos vegetales y animales, más o menos degradados .
+Organismos vivos .
+Aire. La atmósfera del suelo está formada en gran parte por vapor de agua y en menor medida por CO2 y oxígeno. Normalmente la mitad del volumen del suelo está ocupado por aire más agua..
+Agua, ocupa los espacios inmediatos a las partículas sólidas, y actúa como disolvente de muchas substancias y fluido transportador de partículas. En función de su cantidad ocupa poros de mayor o menor tamaño, desplazando al aire..
MACROELEMENTOS MEDIOELEMENTOS MICROELEMENTOSMICROELEMENTOS
ESPECIALES
N (nitrógeno) Ca (calcio) Fe (fierro) Na (sodio)
P (fósforo) S (azufre) Mn (manganeso) Cl (cloro)
K (potasio) Mg (magnesio) Zn (zinc) Si (silicio)
Cu (cobre) Co (cobalto)
B (boro) Se (selenio)
Mo (molibdeno) I (iodo)
Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una gama de procesos químicos, físicos y
biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos
existentes en la tierra.
Los suelos están compuestos de
minerales y material orgánico como
materia sólida, agua y aire en distintas
proporciones en los poros.
Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un
suelo particular, algunos de estos son la deposición eólica,
sedimentación en cursos de agua, meteorización, y
deposición de material orgánico
Como se forma el suelo
• La formación del suelo es un proceso que tarda millones de años.
• El suelo se forma a partir de rocas (roca madre) que se disgregan hasta convertirse en
arena o arcilla.
• Sobre este suelo, crecen las primeras plantas.
Como se origina en cuanto a sus elementos :
Sustrato litológico: material original o roca madre que suministra materia mineral al alterarse, meteorizarse o intemperizarse.
Disgregación mecánica de las rocas.
Meteorización química de los materiales regolíticos, liberados.
Cobertura biologica Con sus procesos vitales y metabólicos, continúan la meteorización de los minerales, iniciada por mecanismos inorgánicos. Además, los restos vegetales y animales a través de la fermentación y la putrefacción enriquecen ese sustrato. (HUMIFICACION).
Mezcla de todos estos elementos entre sí, y con agua y aire intersticiales
Como se orina en cuanto a factores
Tiempo: Es necesario para cualquier proceso evolutivo.
Material original: facilidad del sustrato litológico para alterarse.
Ambiente bioclimático: controla todos los aspectos relativos a la humedad del suelo (precipitación, evaporación, termicidad, etc.).
Relieve: es función de la pendiente, a mayor pendiente, mayor dificultad en la renovación del suelo.
La acción conjunta de losfactores que condicionanla formación y evolucióndel suelo conduce aldesarrollo de diferentesperfiles o tipos de suelos.
La clasificación de los mismos puede basarse en criterios diversos. Entre otros, podemos citar:
1.-Características intrínsecas del suelo, dependientes de los procesos genéticos que los desarrollan.
2.-Propiedades del suelo como permeabilidad, salinidad, composición,... y que se relacionan estrechamente con los factores de formación.
3.-Según su aptitud para diferentes usos, fundamentalmente agrícola.
• Es frecuente realizar una primera agrupación en función del factor o factores predominantes en su desarrollo
Suelos azonales:
1. suelos inmaduros2. se encuentran en las primeras
etapas de su desarrollo por nohaber actuado los factoresedafogeneticos durante eltiempo suficiente (aclimácicos),
3. Caracteres predominantesson los debidos al tipo de rocamadre. Son los presentes porejemplo sobre sedimentosrecientes (alóctonos),desiertos, suelos helados.
4. Escaso o nulo desarrollo ydiferenciación de horizontes.
Suelos intrazonales:1. son los desarrollados
bajo condiciones enque predominan losfactoresedafogenéticospasivos, como rocamadre, pendiente,acción humana.
2. Son suelosaclimáticos, ya que elfactor clima no esdeterminante en suformación.
Suelos zonales:1. Desarrollados bajo la
acción de los factoresactivos de formación delsuelo, en especial el clima,durante el tiemposuficiente.
2. Son, por tanto, climácicosy climáticos. Se trata desuelos maduros y bienevolucionados
Perfil y horizontes
Las características que sirven para catalogar un suelo se agrupan en físicas, químicas y orgánicas:
Físicas: límites, espesor, color, textura, porosidad, estructura, Consistencia, micro morfología, temperatura y grado de humedad.
Químicas: se derivan de las relaciones entre la fracción orgánica y la fracción mineral.
Orgánicas: derivan de la biomasa del suelo que procede de restos vegetales y/o animales con diferente grado de transformación
Por que se diferencian los suelos?
ORDEN Características
ENTISOLCasi nula diferenciación de horizontes; distinciones no climáticas: aluviones, suelos
helados, desierto de arena...
VERTISOLSuelos ricos en arcilla; generalmente en zonas subhúmedas a áridas, con hidratación
y expansión en húmedo y agrietados cuando secos.
INCEPTISOLSuelos con débil desarrollo de horizontes; suelos de tundra, suelos volcánicos
recientes, zonas recientemente deglaciadas...
ARIDISOL Suelos secos (climas áridos); sales, yeso o acumulaciones de carbonatos frecuentes.
MOLLISOLSuelos de zonas de pradera en climas templados; horizonte superficial blando; rico
en materia orgánica, espeso y oscuro.
ALFISOLSuelos con horizonte B arcilloso enriquecido por iluviación; suelos jóvenes,
comúnmente bajo bosques de hoja caediza.
SPODOSOLSuelos forestales húmedos; frecuentemente bajo coníferas. con un horizonte B
enriquecido en hierro y/o en materia orgánica y comúnmente un horizonte A gris-ceniza, lixiviado.
ULTISOLSuelos de zonas húmedas templadas a tropicales sobre antiguas superficies
intensamente meteorizadas; suelos enriquecidos en arcilla.
OXISOLSuelos tropicales y subtropicales, intensamente meteorizados formándose
recientemente horizontes lateríticos y suelos bauxíticos.
HISTOSOL Suelos orgánicos. depósitos ogánicos: turba, lignito.... sin distinciones climáticas.
Contaminación de suelos
Contaminación del suelo
vulnerabilidad
Vulnerabilidad: Representa el grado de sensibilidad (o debilidad) del suelo frente a la
agresión de los agentes contaminantes.
Este concepto está relacionado con la capacidad de amortiguación. A mayor capacidad de amortiguación, menor
vulnerabilidad.
El grado de vulnerabilidad de un suelo frente a la contaminación depende de la intensidad de afectación, del
tiempo que debe transcurrir para que los efectos indeseables se manifiesten en las propiedades físicas y químicas de un suelo y de la velocidad con que se producen los cambios
secuenciales en las propiedades de los suelos en respuesta al impacto de los contaminantes.
Poder de amortiguación
El conjunto de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo lo hacen un sistema clave, especialmente importante en los ciclos biogeoquímicos superficiales, en los que actúa como un reactor complejo, capaz de realizar funciones de filtración, descomposición, neutralización, inactivación, almacenamiento, etc.
Por todo ello el suelo actúa como barrera protectora de otros medios más sensibles, como los hidrológicos y los biológicos.
Un suelo contaminado es aquel que ha superado su capacidad de amortiguación para una o varias sustancias y, como consecuencia, pasa de actuar como un sistema
protector a ser causa de problemas para el agua, la
atmósfera, y los organismos.
Al mismo tiempo se modifican sus equilibrios biogeoquímicos y
aparecen cantidades anómalas de determinados componentes que
originan modificaciones importantes en las propiedades físicas, químicas y biológicas del
suelo
• Por biodisponibilidad se entiende la asimilación del contaminante por los organismos, y en consecuencia la posibilidad de causar algún efecto, negativo o positivo.
• La movilidad regulará la distribución del contaminante y por tanto su posible transporte a otros sistemas.
• La persistencia regulará el periodo de actividad de la sustancia y por tanto es otra medida de su peligrosidad.
• Carga crítica. Representa la cantidad máxima de un determinado componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos.
METAL EFECTOS
ALUMINIOInhibición de la división celular, alteración de la
membrana celular y de las funciones a nivel citoplásmico.
ARSÉNICOReducción del crecimiento y alteración de la concentración de Ca, K, P y Mn en la planta.
CADMIOInhibición de la fotosíntesis y la transpiración.
Inhibición de la síntesis de clorofila. Modificación de las concentraciones de Mn, Ca y K.
COBREDesbalance iónico, alteración de la permeabilidad de la membrana celular, reducción del crecimiento
e inhibición de la fotosíntesis.
CROMODegradación de la estructura del cloroplasto, inhibición de la fotosíntesis. Alteración de las
concentraciones de Fe, K, Ca y Mg.
MERCURIOAlteración de la fotosíntesis, inhibición del
crecimiento, alteración en la captación de K.
PLOMOInhibición del crecimiento, de la fotosíntesis y de la
acción enzimática.
ZINCAlteración en la permeabilidad de la membrana
celular, inhibición de la fotosíntesis, alteración en las concentraciones de Cu, Fe y Mg.
La presencia de metales como contaminantes pueden producir a las plantas
diferentes alteraciones, tales como:
Principales tipos de suelo en México
Principales causa de la degradación de suelos en México
TEGNOLOGIAS DE REMEDIACION
CLASIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN
i) Estrategia de remediación
(ii) Lugar en que se realiza el proceso de remediación
(iii) Tipo de tratamiento.
ESTRATEGIAS BASICAS
Destrucción o modificación de los contaminantes.
Extracción o separación del medio contaminado. (volatilización, solubilidad, carga eléctrica).
Aislamiento o inmovilización del contaminante. Los contaminantes son estabilizados, solidificados .
LUGAR EN QUE SE REALIZA EL PROCESO
IN SITU
EX SITU
Tipos de tratamiento
Tratamientos biológicos
Tratamientos fisicoquímicos
Tratamiento térmico
SELECCIÓN DE UNA TECNOLOGÍA DE REMEDIACIÓN
(i) Características ambientales, geográficas, demográficas, hidrológicas y ecológicas del sitio.
(ii) Tipo de contaminante (orgánico o inorgánico), concentración y características fisicoquímicas.
(iii)Propiedades fisicoquímicas y tipo de suelo a tratar.
(iv)Costo de las posibles tecnologías a aplicar
TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN UTILIZADAS EN MÉXICO
Antes de que nada es importante?
contar con:
•Licencia ambiental única (LAU)
La mayoría utilizan métodos biológicos (biorremediación)para el tratamiento:
1. El lavado de suelos
2. La oxidación química
3. La separación física
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