CONTAMINACION DE SUELOS

Parte 2

María Graciela Pozzo Ardizzi

IRAM COMAHUE

Concepto de contaminación del suelo.

Agentes contaminantes.

Orígenes de la contaminación: urbano,industrial, agropecuario.

Mecanismos de interacción del suelo con losagentes contaminantes.

Capacidad de carga del suelo.

Procesos responsables de la distribución yacumulación.

El ambienteEl ambiente es el producto de la interacción dinámica de todos los elementos y seres vivos presentes en un lugar.

Plantas y animales dependen de los componentes y características del medio para crecer y reproducirse. Esta tolerancia o adaptación es un proceso que les permite vivir sometidas a condiciones ambientales que pueden no ser adecuadas para otras especies. A su vez, plantas y animales actúan sobre el ambiente en el que se desarrollan, modificándolo.

Los factores físicos o abióticos son el clima, la composición del suelo, el agua, nuestro planeta recibe casi toda su energía del sol. La luz es esencial para la fotosíntesis. La temperatura tiene influencia en los procesos bioquímicos de los organismos vivos. El agua que todos los vegetales y animales terrestres necesitan depende de las lluvias. Los vientos pueden aportar humedad o sequedad.

Los factores biológicos o bióticos son los que se incluyen animales, plantas y microorganismos, es decir los seres vivos. En las plantas intervienen los microorganismos que enriquecen el suelo. Otras plantas que les brindan protección o compiten por la luz, agua y nutrientes.

También los seres humanos forman parte de los ecosistemas.

Se estima que 1.500 millones de hectáreas delplaneta, que representan un 11% de la superficie, notienen limitaciones para la agricultura, mientras queel resto, presentan problemas de aridez, humedadexcesiva, acidez y contaminación.

Los procesos de degradación de tierras tales comoerosión, salinización, desertificación ycontaminación, podrían privar al mundo de untercio de sus tierras cultivables hacia fines delpresente siglo. Ante una población mundial encrecimiento y con tierras finitas que se degradanaceleradamente en los ambientes de mayorfragilidad, el valor económico y social, de las mismasirá en continuo aumento.

En la Argentina un 20 % del territorio está afectadopor procesos de erosión hídrica y eólica,representando unos 60 millones de hectáreas. Lasregiones áridas y semiáridas del país cubren el 75 %del territorio con ecosistemas frágiles, proclives a ladesertificación. Estas regiones, que abarcan elnoroeste, centro–oeste y sur de nuestro territorio,poseen un 10 % de su superficie afectada con ungrado de desertificación muy grave y un 60 % con ungrado de moderado a grave.

Según la FAO - UNESCO la degradación es el proceso que rebaja la capacidad actual y potencial del suelo para producir, cuantitativa y cualitativamente, bienes y servicios.

La degradación del suelo es la consecuencia directa de la utilización del suelo por el hombre. Bien como resultado de actuaciones directas, como agrícola, forestal, ganadera, agroquímicos y riego, o por acciones indirectas, como son las actividades industriales, eliminación de residuos, transporte, etc.

VULNERABILIDAD DEGRADACION DAÑO

El suelo es un recurso prácticamente no renovable con una cinética de degradación

relativamente rápida y, por el contrario, tasas de formación y regeneración

extremadamente lentas.

Mapa de Degradación del Suelo. Fuente: ISRIC Wageningen

En el mundo

Concepto de contaminación ambiental.

Contaminación del suelo. Agentes contaminantes.

Existencia en el ambiente de contaminantes o agentes tóxicos o infecciosos que entorpecen o perjudican la vida, la salud y el

bienestar del hombre, la fauna y la flora; que degradan la calidad del ambiente y en general, el equilibrio ecológico y los bienes

particulares y públicos.

Presencia en el ambiente de cualquier elemento – físico, químico, biológico – que resulte peligroso para el hombre, los animales, la

masa vegetal o los recursos abióticos; altere la calidad de los componentes ambientales, perturbe las relaciones dentro de los

ecosistemas, la salud y el bienestar de las poblaciones que los ocupan o el potencial escénico de un área de la biosfera.

El agregado de materiales y energías residuales al entorno que provocan directa o indirectamente una pérdida reversible o

irreversible de la condición normal de los ecosistemas y de sus componentes en general, traducida en consecuencias sanitarias,

estéticas, recreacionales, económicas y ecológicas negativas e indeseables.

La FAO define la contaminación como una forma dedegradación química que provoca la pérdida parcial o total dela productividad del suelo.

Entonces podríamos decir que todo incremento en laconcentración (a partir de su valor o “índice” normal) de unasustancia o agente (bajo sus distintas formas), en cualquiera delos tres medios (aire, agua y suelo) y que termina por provocaruna situación tal que afecta la capacidad de un área para“mantener” la vida dentro de la misma, es lo que llamamoscontaminación .

Cabe recordar que la ley 24.051 establece en su artículo 2° queserá considerado peligroso todo residuo que pueda causardaño, directa o indirectamente, a seres vivos o contaminar elsuelo, el agua, la atmósfera o el ambiente en general.

Además, señala que serán así considerados aquellos indicadosen el Anexo I de la ley o los que posean alguna de lascaracterísticas enumeradas en su Anexo II.

Los problemas directamente derivados del uso antrópico de los suelos son actualmente muy severos:

Los suelos sufren el vertido constante de todo tipo de residuos, ellos son capaces de retener y acumular los agentes contaminantes durante años, siendo los más habituales los metales pesados, los hidrocarburos, los aceites minerales y los pesticidas.

contaminación Pérdida de productividad

CONTAMINANTE

• Un constituyente de un material o residuo que se sabe o sospecha que es agente de riesgo.

• Sustancia o compuesto que afecta negativamente al ambiente.

CONTAMINANTES NATURALES

• Las sustancias emitidas por los diferentes procesos naturales del océano, de los bosques, de los volcanes, de los pantanos, de las tempestades eléctricas, etc.

CONTAMINANTES ANTROPOGÉNICOS

• Producidos por la acción del hombre en diferentes procesos.

Se entiende por suelo contaminado a una porción delimitada de terreno (superficial o subterráneo) cuyas propiedades originales han sido modificadas al incorporarse algún factor que según la clasificación de agentes contaminantes podría ser:

Contaminación física: Con variaciones en parámetros como temperatura y

radiactividad.

Contaminación biológica: Al incorporar especies o cepas patógenas.

Contaminación química: Por la adición de elementos o compuestos en

concentraciones que alteran la composición originaria del suelo.

Origen de la contaminación del suelo

Urbana

RSU

Efluentes cloacales

Agrícola

Agroquímicos

Residuos agroindustriales

Industrial

Residuos peligrosos

Tipos de Contaminación

Superficial

• Deriva de una acumulación de residuos vertidos accidental o voluntariamente en el terreno.

Subterránea

• Corresponde con el caso de enterramiento de residuos

Vertido Intencional

• Derivados de la ilegalidad de dicho vertido.

Vertido Accidental

• Son aquellos en los que el origen de la contaminación es fortuita o por negligencias en la gestión de los contaminantes.

Contaminación difusa

• Es en la que no existe un foco concreto de contaminación del suelo sino que se manifiesta de forma extensiva.

Contaminación puntual

• Es una contaminación localizada con un núcleo emisor desde el que pueden movilizarse los contaminantes a otros elementos del medio ( atmósfera, aguas superficiales y subterráneas)

Mecanismos de interacción del suelo con los agentes contaminantes

A partir de un contaminante en el suelo se pueden desencadenar una seriede procesos de movilización del mismo, cuya acción efectiva dependerá deuna parte de la composición y características fisico-químicas de lasustancia y por otra de las características geoquímicas y geofísicas delsuelo.

En general, el suelo por sí mismo no es un vector importante de dispersiónde contaminantes, pero en combinación con otros factores ambientales serevela como un foco emisor de contaminación de gran importancia en elmedio.El agua, y en menor medida el aire, son los agentes dispersantes de lacontaminación presente en un suelo.

También, hay que tener en cuenta el papel de ciertos componentes delsuelo, como son los coloides, dentro del material sólido inorgánico, losmateriales húmicos y los microorganismos.

Tamaño de las partículas en los suelos

Estructura de las arcillas expandibles

Actividad biodegradativa en suelos

CAPACIDAD DE CARGA.

*Posibilidad de un ecosistema de soportar a los organismos y, almismo tiempo, mantener su productividad, adaptabilidad ycapacidad de renovación.

*Es la facultad que tiene un medio (aire, agua y suelo) paraabsorber ciertos elementos extraños sin que ello impliquecambios en sus relaciones esenciales.

*Capacidad de un territorio para soportar un nivel o intensidadde uso.

CARGA TOTAL DE CONTAMINACIÓN.

Masa de un contaminante específico que ha sido descargada enel ambiente, en un período determinado. Este concepto es, bajodeterminadas circunstancias, más importante que laespecificación misma de la capacidad de concentración delcontaminante de ese medio.

El transporte de sustancias contaminantes depende fuertemente del medioen que se encuentran.

Los procesos hidrológicos son un factor importante tanto en la movilizacióncomo en el destino de sustancias contaminantes, ya que proveen losprincipales caminos de transporte y el medio (el agua) para la mayoría delos procesos de transformación química y biológica.

En los sistemas terrestres, los procesos de lluvia – escorrentía –evaporación- infiltración, tienen un efecto directo sobre el transporte ytransformación de las sustancias contenidas en el suelo.

En el suelo esos productos químicos pueden ser transformados pordescomposición fotoquímica o transportados por la erosión, o por el agua oser disueltos, adsorbidos, degradados o absorbidos por las plantas, losmeso y microorganismos.

En el medio subterráneo, el movimiento de las sustancias contaminantesdepende principalmente del flujo de aguas subterráneas. Por lo tanto, esnecesario analizar los procesos de transporte de contaminantes de acuerdoal ciclo hidrológico.

Transporte y distribución de contaminantes en suelos

Modelo de dispersión y transporte

Infiltración y percolación

Difusión, dispersión y transporte

Erosión

Infiltración

Cuenca

Es la unidad espacial natural de la biogeoestructura, donde se integran loscomponentes sólidos, líquidos y gaseosos, formando unidades definidas deocupación del espacio. El conjunto de cuencas constituye una región.

Cuerpo receptor

Es el ecosistema donde tienen o pueden tener destino final los contaminanteso los residuos peligrosos ya tratados como resultado de operaciones deeliminación. Son cuerpos receptores las aguas dulces superficiales, laatmósfera, los suelos, las estructuras geológicas estables y confinadas. DecretoPEN 831/93.

Modelo conceptual.

Representación o descripción esquemática de un sitio que incorpora unahipótesis inicial de la distribución espacial de la contaminación y detallaaspectos importantes para etapas posteriores de investigación, como porejemplo, los medios a muestrear (suelo, agua, aire, biota, etc.), la naturaleza delos contaminantes más probables, las vías de exposición y los potencialesreceptores críticos.

NOTA. El modelo conceptual se considera una hipotética imagen completa dela condición de contaminación del sitio. IRAM 29482:2008

Cuenca Matanza Riachuelo

Cuenca Alta

Cuenca Media

Cuenca Baja

Modelo Conceptual de un derrame, procesos de migración

y dispersión en el suelo y la atmósfera

La retención de los contaminantes se lleva a cabo por medio de fenómenos de absorción física, interacción química o bien los transforman por medio de reacciones bioquímicas.

Especiación química y disponibilidad

La descripción de las formas químicas que un elemento toma en solución se denomina especiación.

Los arseniatos de los fungicidas son retenidos por el suelo y ocurre una acumulación biológica.

La movilidad de contaminantes catiónicos en los suelos sigue el orden:

Cu < Pb < Ba < Zn < Cd < Ni < Mg

Los factores que influyen sobre la movilidad catiónica son: la textura, la superficie específica, el pH y el contenido de sesquióxidos libres en el suelo.

El estado físico en que se encuentran las sustancias contaminantes tiene gran efecto sobre su distribución.

Los metales conocidos como contaminantes importantes siguen la serie de solubilidad:

Cd > ó = Zn > Ni > Cu > Pb > Cr

Retención y acumulación de contaminantes

en suelos

Factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes 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 biogeoquímicossuperficiales, 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. La mayoría de los suelos presentan una elevada

capacidad de depuración.

Vulnerabilidad.

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.

Biodisponibilidad

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

Bioacumulación.

acumulación neta, con el paso del tiempo, de metales (u otras sustancias persistentes) en un organismo a partir de fuentes tanto bióticas (otros organismos) como abióticas (suelo, aire y agua).

Biodegradación

Proceso de descomposición de un producto o una sustancia por acción de organismos vivientes.

Carga crítica.

Representa la cantidad máxima de un determinado

componente que puede ser aportado a un suelo sin que se

produzcan efectos nocivos

En la evolución de la contaminación producida por diferentes compuestos se observa en los últimos años que los compuestos radiactivos tienen tendencia a disminuir mientras que otros como los organoclorados, derivados del petróleo y contaminaciones de origen biológico, no dejan de aumentar.

Los procesos que gobiernan la disponibilidad y la movilidad son:

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