CONTAMINACIÓN DE SUELOSCONTAMINACIÓN DE SUELOS

CONTAMINACIÓN DE SUELOS

CONTAMINACIÓN DE SUELOS Inutilización del terreno

Aguas subterráneas contaminadas

Factores que afectan el reciclaje

Factores que afectan el reciclaje Características de las partículas

Condiciones prevalecientes para descomposición Cantidad de desechos Características de los desechos

Tipos de desechos

Tipos de desechos1. Agroquímicos: fertilizantes y plaguicidas

a. Plaguicidas

Foliar (fungicidas, insecticidas, acaricidas) Suelo (nematicidas, fungicidas, insecticidas, herbicidas)

InorgánicosOrgánicos

mercurialesarsenicales

sulfuralescianurales

cúpricos

Tipos de desechosTipos de desechos

Organosintéticosorganoclorados

organofosforados carbamatospiretroides

Naturales

piretrosnicotina

b. Insecticidas: DDT, clordano, heptacloro, toxafeno, hidratos clorinados

c. Herbicidas: 500 a 100 mg/L afecta microorganismos

1 aplicación 1 kg/ha 3 mg/L 2,5 cm suelo Paraquat es muy persistente

d. Fungicidas: arsénico, mercurio y cobreC.R. + de 200 mg/L de Cu100 kg de Cu/ha/año en 20

aplicacionesArsénico 10,6 a 49 mg/L

Tipos de desechos

Tipos de desechos

2. Sólidos:

a. Basura y desechos urbanos

b. Desechos agropecuariosBroza de café Bagazo de caña

Cascarilla de arroz Olote de maízDesechos del banano Residuos de criaderos

Procesamiento animal

c. Desechos industriales

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Sustancia Tiempo para la desaparición del 75 al 100% en el suelo

Insecticidas clorados:  

DDT 4 años

Aldrín 3 años

Clordano 5 años

Heptacloro 2 años

Lindano 3 años

Insecticidas organofosforados:  

Diazinón 12 semanas

Malatión 1 semana

Paratión 1 semana

Herbicidas:  

2,4-D(ácido 2,4-diclorofenoxiacético) 4 semanas

2,4,5T(ácido2,4,5,triclorofenoxiacético) 20 semanas

Dalapín 8 semanas

Atrazina 40 semanas

Simazina 48 semanas

Propazina 1.5 años

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En suelos tratados con agroquímicos:

Según el tipo de suelo, la adsorción cambia de acuerdo a:

1. Aumento del % de materia orgánica aumento de la adsorción

2. Aumento del % de arcilla aumento de la adsorción

3. Aumento del % de arena disminución de la adsorción

Hay efectos por el pH, temperatura y humedad del suelo

3. Líquidos

Aguas negras en bosque

Aguas contaminadas para riego

4. Otros

Plomo del escape de autos

Sustancias radioactivas

Residuos de minería

Lluvia ácida

Tipos de desechos

Tipos de desechos

Definición de calidad de sueloDefinición de calidad de suelo

• Anteriormente calidad del suelo se refería a productividad y fertilidad.

• 1990 se amplia el concepto a salud ambiental, aire, salud humana.

• 1995 se empieza a utilizar el término SALUD DEL SUELO.

Definición de la salud del sueloDefinición de la salud del suelo

La continua capacidad del suelo de funcionar como un sistema vital, para mantener la productividad biológica, promover la calidad del agua y del aire, y mantener la salud de plantas, animales y seres humanos.

Doran et al, 1997

Un suelo de calidad tiene que ser capaz de mantener una alta productividad pero causando una mínima distorsión del medio ambiente (Doran y Parkin, 1994).

Si el interés se centra en la protección medioambiental, un suelo de calidad es aquel que está en equilibrio con los factores del medio ambiente y, por lo tanto, se trata de un suelo climax (Leirós et al., 1999).

A partir de lo anterior, muchos autores consideran que la calidad de los suelos debe tener como referencia los suelos climax de la zona.

El problema surge a la hora de establecer las características edáficas que tienen que utilizarse para realizar el diagnóstico de la calidad ya que, en principio, todas las propiedades físicas, químicas y bioquímicas están implicadas en el buen funcionamiento del suelo.

(Doran et al., 1994; Gil, 1997; Leirós et al., 1999)

Muchos autores han sugerido que el mejor modo de medir el funcionamiento de un suelo es a través de las propiedades bioquímicas, ya que de ellas depende esencialmente la función degradativa de los suelos y, por lo tanto, la dinámica de la materia orgánica y de los nutrientes esenciales.

(Nannipieri et al., 1990; Alef y Nannipieri, 1995; García y Hernández, 2000; Leirós et al., 2000).

Presiones sobre la salud del suelo: clima, eventos naturales, urbanización, actividad forestal, agricultura, manejo de desechos, etc

Salud del suelo

Ambientebalanceado

Salud humana

Salud EcosistemasueloLixiviados y

escorrentía Salud de la Población microbiana

Salud animalSalud vegetal

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Control de la contaminación de suelos

Se puede definir el tratamiento y recuperación de suelos contaminados como un conjunto de operaciones que se deben realizar con el objetivo de controlar, disminuir o eliminar los contaminantes y sus efectos. Una de las posibles divisiones de los sistemas de tratamiento se establece en función de tres categorías de actuación :

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MEDIDAS DE ACTUACIÓN:

1. No recuperación: Cuando se opta por la medida de no recuperación del espacio, se debe tener en cuenta que se parte de un espacio contaminado, aunque el estudio de viabilidad determine esa opción. Así pues, se tiene que registrar la localización real del espacio. Esta sencilla solución evita una gama de problemas importantes generados a posterior, por un uso del suelo para el que ya no es adecuado (agricultura, residencial, espacios de ocio,…).

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2. Contención o aislamiento de la contaminación: Consiste en establecer medidas correctas de seguridad que puedan controlar la situación presente, impidiendo la progresión de la contaminación en el medio y mitigando riesgos relacionados con esta dispersión de contaminantes:

* Aislamiento** Reducción de las volatilizaciones*** Control de lixiviados

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3. Recuperación:La elaboración de un plan de saneamiento precisa una cierta delimitación del resultado mínimo a alcanzar. Se dividen en dos tipos de tratamiento y/o recuperación de suelos en dos grandes grupos:

A) Tratamiento IN SITU, que implican la eliminación de los contaminantes sobre el propio terreno, sin remoción del mismo.B) Tratamiento EX SITU, en los que se produce la movilización y traslado del suelo a instalaciones de tratamiento o confinación.

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OTRAS MEDIDAS:

- Prevención:

* Control integrado de plagas

* Uso mínimo de sustancias tóxicas

* Aplicación adecuada de sustancias químicas

* Alternancia de plaguicidas

- Manejo cultural

- Legislación

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Distintas vías de transformación de los plaguicidas en el suelo se esquematizan en la siguiente figura.

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Algunas Técnicas de Bioremediación:

a. Landfarming

b. Bioventing

c. Biosparging

d. Bioslurping

e. Biofiltración

f. Biopiles

g. Bioreactor

h. Soil Flushing

i. Atenuación natural

•Físicos y químicos

•Biomasa microbiana, materia orgánica

•Mineralización de la materia orgánica: CO2, O2, N-NH4

+, N-NO3-

•Actividad enzimática: hidrolasas, oxidoreductasas, …

•ATP

Monitoreo de parámetros:

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Microorganismos que degradan plaguicidas:

Estos compuestos químicos constituyen una adecuada fuente de carbono y donadores de electrones para ciertos microorganismos del suelo.

Las Pseudomonas son las bacterias más eficientes en la degradación de compuestos tóxicos. La capacidad de estas bacterias para degradar estos compuestos depende del tiempo de contacto con el compuesto, las condiciones ambientales en las que se desarrollen y su versatilidad fisiológica.

Aspergillus fumigatus, A. Níger, A. terreus, Absidia corymberifera y Rhizopus microsporus var microsporis, Botrytis cinerea.

Bacteria Rhodococuss sp. para degradar las triazinas a nitrato.

Cladophialophora sp., Phormidium y Oscillatoria degadan hidrocarburos.

Las algas también juegan un papel importante en los procesos de biodegradación. Chlorella vulgaris en la biotransformación de estrógenos.

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Existen dos formas por la que la cual la microflora puede degradar el plaguicida.

I) La sustancia favorece el crecimiento microbiano y es empleada como fuente de carbono, energía y raras veces como fuente de nitrógeno, azufre, etc..El número de microorganismos aumenta y el aislamiento se realiza utilizando el plaguicida como única fuente de nutrientes. Luego de que el compuesto fue degradado las poblaciones decrecen.

II) Por cometabolismo, el compuesto no actúa directamente como fuente de nutrientes sino que se debe emplear otras como la glucosa, que al disminuir en el medio inducen las enzimas necesarias para la degradación del plaguicida.Las reacciones catabólicas ocurren principalmente cuando las dosis de pesticidas son altas y la estructura química permite su degradación.

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Metales pesados

El mecanismo bioquímico microbiano no es la degradación del átomo contaminante, sino que se produce un cambio en el estado de oxidación del metal para su detoxificación.

Este cambio en el estado de oxidación permite seguir varias Estrategias de Biorremediación:

a) El metal se vuelve menos soluble y precipita lo que hace que sea menos utilizado por los organismos del ambiente.

b) Hace que se vuelva por el contrario más soluble por lo que puede ser removido por permeabilidad.

c) Permite que pueda haber una volatilización del átomod) Hacerlo en si menos tóxico para los organismos del

medio.

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• Los organismos deben tener una actividad metabólica necesaria para degradar al contaminante a tasa estándar regulada.

• El contaminante debe estar biodisponible.• El sitio debe tener condiciones que permitan

el crecimiento y actividad enzimática de microorganismos.

• Su costo debe ser más bajo que otras tecnologías.

CRITERIOS PARA BIORRECUPERACION

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• Cualquier indicador debe incluir los 3 componentes básicos de calidad:

• 1. Productividad biológica y vegetal

• 2. Calidad ambiental

• 3. Salud humana y animal

Parámetros bioquímicos y biológicos.

Bioindicadores

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Toma de decisiones

Muchas son las estrategias frente a problemas de contaminación de suelos. Se deberá considerar en informes de Evaluación del terreno, los aspectos:

•Viabilidad técnica propuesta, económica/financiera

•Condicionantes legales

•Salud y salubridad

•Impacto ambiental

•Condiciones sociales, políticos y científicos

•Código de prácticas actuales y futuras.