Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Medio AmbienteE C A P A M

RECONOCIMIENTO GENERAL DEL CURSOUnidad No. 02 Identificacin del Problema LitosferaQUMICA AMBIENTALCdigo: 401549Grupo: 401549_35IRLANDA PATRICIA PLANETA BARROSCDIGO: 1.052.040.776RAFAEL JARABA

JOSE MARIA SANCHEZ

NASLI ESTELA GUTIERREZ

BETTY CECILIA CASTRILLO

TUTOR:

MARCELA ANDREA ZAMBRANOUNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

CEAD - VALLEDUPAR

OCTUBRE

20151. PROBLEMATICAContaminacin del suelo por uso de sustancias qumicas toxicas agroqumicas tales como fertilizantes para el riego de cultivos de pradera, de papa y fresa en el municipio de la Esperanza"En el municipio la Esperanza, ubicado en la regin del pacifico Colombiano en los ltimos aos debido al incremento poblacional de la regin, han modificado u/o alterado el balance ecolgico del Medio Ambiente natural de esa parte de la regin, entre las actividades industriales desarrolladas se destacan la Alimentaria, Textil, Metalmecnicas bsicas, Minera de Carbn, Talleres de recubrimiento electroqumico; las cuales desarrollan procesos para obtencin de la materia prima y a su vez del producto final, que generan cierta carga contaminante al Medio Ambiente involucrando el rea de Influencia Directa (AID) y en el rea de Influencia Indirecta (AII). Los cuales deterioran la calidad de los recursos de la zona que utilizan para abastecerse las necesidades bsicas de la poblacin, provocando problemticas como la eutrofizacin, presencia de olores fuertes, alta carga de agentes patgenos, sustancias qumicas inorgnicas y orgnicas, excesivos niveles de nutrientes vegetales, sedimentos o materia suspendida, sustancias radiactivas, entre otros.La contaminacin es una sinergia que afectas a diferentes recursos en el caso del suelo por la utilizacin de productos agroindustriales tales como fertilizante y pesticidas presenta ventajas y desventajas para los cultivos, y gran afectacin a la salud humana, cuando stos se utilizan en mayor cantidad de la que pueden absorber los cultivos, o cuando en forma de lixiviado van a la superficie del suelo antes de que puedan ser absorbidos. La agricultura afecta tambin a la base de su propio recurso el suelo ya que a travs de la degradacin de la tierra, lasalinizacin, el exceso de extraccin de agua y la reduccin de la diversidad gentica agropecuaria presentan consecuencias a largo plazo incuantificables. La problemtica ambiental ms importante referente al ciclo del Nitrogeno y el Fosforo, la acumulacin de nitratos y fosforos en el subsuelo generando una sobre carga del mismo que posteriormente por sedimentacin es lixiviado y pueden incorporarse a las aguas subterrneas o bien ser arrastrados hacia los cauces y reservorios superficiales. En estos medios los nitratos tambin actan de fertilizantes de la vegetacin acutica, de tal manera que, si se concentran, puede originarse la eutrofizacin del medio. En un medio eutrofizado, se produce la proliferacin de especies como algas y otras plantas verdes que cubren la superficie. Esto trae como consecuencia un elevado consumo de oxgeno y su reduccin en el medio acutico, as mismo dificulta la incidencia de la radiacin solar por debajo de la superficie. Estos dos fenmenos producen una disminucin de la capacidad auto depuradora del medio y una merma en la capacidad fotosinttica de los organismos acuticos.

La cantidad de nitratos que se lixivia hacia el subsuelo presenta modificaciones en las caractersticas fsicas qumicas del suelo factor importante ya que de ella depende del rgimen de pluviosidad, la textura y del tipo del suelo. La mayora de los suelos poseen abundantes partculas coloidales, tanto orgnicas como inorgnicas, cargadas negativamente, con lo que repelern a los aniones, y como consecuencia, estos suelos lixiviaran con facilidad a los nitratos por el contrario los suelos tropicales presentan una textura fina que hace que tenga la caracterstica que adquirir carga positiva y por tanto una fuerte retencin para los nitratos.Los efectos secundarios para el suelo adems de la aportacin de nutrientes del fsforo, como el azufre, calcio, magnesio, manganeso y otros; as como sustancias intiles, desde el punto de vista de la fertilidad, sodio y slice, aporta sustancias que mejoran la estructura del cal y yeso, presenta una variacin del pH del suelo y la inmovilizacin de metales pesados que al vrtice con el agua subterrnea presenta alteraciones en la salud, y transformndose en agentes cancergenos.A. DIAGRAMA CAUSA -EFECTO

B. MAPA CONCEPTUAL

C. MUESTREO Y TRATAMIENTODado a capacidad de recepcin de contaminante del suelo y a la interaccin con los dems recursos, distribuyendo el contaminantes gracias a su mecanismo de transporte y de transferencia del mismo

Se debe investigar las caractersticas propias del rea afectada, para establecer el tipo de metologia adecuada para el tratamiento, tales como datos geogrficos, climatolgicos, hidrolgicos, vegetacin autctona, propiedades fsico qumicas, para identificar la prevalencia y evolucin de los procesos de movilidad y acumulacin del contaminante.

Anlisis qumico general orientado a confirmar o descartar las sospechas de contaminacin.

Muestreo y anlisis qumico detallado orientado a delimitar la extensin de la contaminacin.

Recopilacin de datos para realizar el anlisis de riesgos existentes.

Fuente de informacin disponible previas.1. Muestreo

Realizar una cuadricula de muestreo en los cuales se determine los sitios donde se colocaran las estaciones porttiles de monitoreo.

Establecer un periodo de recoleccin de muestras en dichas estaciones.

Realizar un anlisis fisicoqumico pH, conductividad, cloruros (Cl-), sulfatos (SO42-), nitratos(NO3-), alcalinidad(CaCO3),sodio(Na+), potasio(K+), magnesio(Mg2+) y calcio(Ca2+).

Realizar una desfragmentacin de los datos obtenidos en las estaciones de monitoreo, definiendo el comportamiento grupal de todos los parmetros fisicoqumicos medidos, posteriormente realizar las grficas de comparacin con los lineamientos del IDEAM, con lo cual se podrn observar las variaciones de los parmetros fisicoqumicos en cada uno de los sitios de monitoreo.

2. Tcnica de tratamientoTratamiento in-situ, tcnica de tratamiento en el propio espacio contaminado sin extraer el suelo, ya que puede realizar a bajos costos porque no requiere de transporte.

3. Metodologa TratamientoTratamiento Biolgico: Fitorremediacin

La fitorremedicin es una de las tcnicas de biotecnologas de biorremediacon natural ms utilizadas, ya que permite utilizar plantas y microorganismo autctonos e inoculados para la restauracin, transformacin de suelos contaminados gracias a la capacidad de capturar y degradar en sus tejidos los contaminantes ocasionado por el uso excesivo de fertilizantes y pesticidas con el fin de aumentar el crecimiento de las cosechas. Los fertilizantes contienen abundante nitrgeno, fosforo y potasio, adems de otros componentes orgnicos.

El nitrgeno presenta un grado de afectacin alta, siendo este con alta solubilidad de las sales empleadas (nitratos), de acuerdo a las propiedades edficas del suelo posibilita que se produzca la lixiviacin del anin y partculas cargadas negativamente. La filtracin del contaminante tras pasa las capas freticas a las aguas superficiales y subterrnea en concentraciones elevadas de nitrgeno, puede originar la eutrofizacin del medio.La fitorremediacion comprende diferentes procesos realizados por las partes de las plantas que contribuyen a reducir la contaminacin extradas del suelo y ya dentro de la planta, los productos qumicos pueden seguir diferentes rutas fisiolgicas, tales como tejidos (races, tallos u hojas) o que se transformen, por la accin del metabolismo vegetal en otras substancias qumicas de menos toxicidad u oxidadas en su totalidad y liberadas a la atmsfera en forma de gases de la respiracin, en algunos casos, los compuestos a tratar pueden quedar adsorbidos a las races de las plantas sin llegar a entrar en ellas o ser degradadas por la accin de las bacterias del suelo ayudadas por relaciones de simbiosis o sinergia con las races. Uno de los procesos la fitodegradacin, los microorganismos y plantas pueden degradar los agentes contaminantes del suelo, dicho proceso mediante el cual las plantas degradan los contaminantes para transformarlos en menos toxicos, gracias a las enzimas de las plantas acelera la degradacin y/ tranformacin del contaminante ya que las races adsorben gran cantidad de agua. Los lamos tienen la caracterstica de adsorber abundante agua, que gracias al bombeo disminuye la tendencia de los contaminantes superficiales a filtrarse a hacia las aguas subterrneas, asi como tambin evitar la flitracin de fertilizantes y herbicidas. Muestreo1. Realizar una cuadricula de muestreo en los cuales se determine los sitios donde se colocaran las estaciones porttiles de monitoreo.

2. Establecer un periodo de recoleccin de muestras en dichas estaciones.

3. Realizar un anlisis fisicoqumico: pH, conductividad, cloruros (Cl-), sulfatos (SO42-), nitratos(NO3-), alcalinidad(CaCO3),sodio(Na+), potasio(K+), magnesio(Mg2+) y calcio(Ca2+).

4. Realizar una desfragmentacin de los datos obtenidos en las estaciones de monitoreo, definiendo el comportamiento grupal de todos los parmetros fisicoqumicos medidos, posteriormente realizar las grficas de comparacin con los lineamientos del IDEAM, con lo cual se podrn observar las variaciones de los parmetros fisicoqumicos en cada uno de los sitios de monitoreo.

PROBLEMATRATAMIENTO Y NATURALEZA DEL PROCESOCONTAMINANTETCNICATIEMPO DEL TRATAMIENTOREACCIONES PRETRATAMIENTOREACCIONES POSTRATAMIENTO

PRODUCTOS

LMITES PERMISIBLES

RELACIN CON EL CONTROL DE CONTAMINACIN

Terrenos fumigados

emplean sustancias qumicas como fertilizantes, cuyo contenido incluye Fsforo (P) y Nitrgeno (N)DescontaminacinHerbicidas y

Altas cantidades de nitrgeno y fosforoBiodegradacin A partir

de muestras de suelos

se aslan

Microorganismos capaces de degradar glifosato.

Biodegradacin Se incorporan Hongos o bacterias que absorben rpidamente el nitrgeno y Fosforo2 meses a 4 meses El glifosato se ioniza fcilmente y, como anin, se adsorbe fuertemente a la materia orgnica en los suelos con pH normal, por consiguiente, posee poca movilidad en los suelos y es rpidamente removido del agua por la adsorcin a los sedimentos y a las partculas de materia suspendidas. La contaminacin de las corrientes subterrneas como resultado del uso normal de glifosato es poco probable excepto en el caso de un derrame apreciable o de otra liberacin accidental o descontrolada de cantidades considerables al ambiente

Biodegradacin Se incorporan Hongos o bacterias que absorben rpidamente el nitrgeno y Fosforo-Remocin de un 73%

-Disminucin de un 50%Microorganismos, Hongos-En aguas, en concentraciones superiores a 0,7 mg/l p

-Nitratos= 0,93 mg.L

-Nitrgeno= 2.38

Fsforo= 3,7

-Disminucin del contaminante en un alto porcentaje del 73%. Logrando un alto porcentaje de remocin para el cumplimiento de la norma

Disminucin de fertilizantes en las aguas subterrneas.

TIPO DE SUELOTIPO DE MUESTREONMERO DE MUESTRASPERIODICIDAD DEL MUESTREOTIPO DE ANLISISCONDICIONES AMBIENTALESEQUIPOS Y MATERIALESCONSERVACIN DE LA MUESTRATCNICA ANALTICAIMPORTANCIA DEL MUESTREOCORRELACIN CON OTROS PARMETROSNIVELES PERMISIBLESPARMETOES (por movilidad de contaminantes)

Generacin de Residuos SlidosMuestreo Aleatorio EstratificadoSe debe aplicar la frmula y depende de la cantidad de residuos, aplicando: n= (v2)/ (E/1,96)2 + (v2/N).Anual o SemestralAnlisis por el mtodo del muestreo del tanque

poca de Verano e Invierno-Coliwasa

-Cinta Mtrica

-Pesa

-Cmara

-Linterna

-Indicador del Nivel de Agua y Aceite

-Pala

-Bolsas

-BaldesRefrigeracin a 4CCalidad fsicoqumica y microbiolgica del suelo.Permite definir la cantidad de metales pesados encontrados en el suelo, la composicin qumica y fsica del suelo, identificando las alteraciones propiciadas por la actividad antrpica.Porcentaje de Arcilla del suelo, Variacin del pH, Capacidad de intercambio CatinicoDados en mg/Kg

Pb=10-84

Cd=0,06-1,1

Cu= 6-80

Zn=17-125

Cr=7-221

Ni=4-55

Hg= 5-Dispersin

-Difusin molecular

-

FumigadoMuestreo vertical, de tipo estratificadoMnimo 15 puntos de muestreo.SemestralConcentracin de metalesInciden en las pocas de vientos fuerte, lluvias y verano-Mazo

-Charolas de acero

-Tamices

-Bitcora de laboratorio y muestreo

-Horno de secado

-Envases

-Etiquetas

Brochas y Esptulas.Refrigeracin entre 3 a 6C.De detalleRevelacin de los niveles de oferta de materia orgnica presente y microorganismos importantes en el intercambio de nutrientes del suelo, pH, II.Textura, color, Infiltracin, porosidad.Dados en mg/Kg

Pb=10-84

Cd=0,06-1,1

Cu= 6-80

Zn=17-125

Cr=7-221

Ni=4-55

Hg= 5Potencial redox, pH, CIC.

Aplicacin de AgroqumicosMuestreo IrregularMayor de 6 muestras compuestasAnualTitulacin de qumicos para identificacin de acumulacin de fosfatos, nitratos, entre otros.Aire, Clima, Luvias, verano.-Pala cavadora

-Barreno tipo Holands

-Balde

-Bolsas Plsticas

-Nevera tipo Picnic

-Formatos de recoleccin de informacin

-Tarjetas de identificacin

-CmaraEn lugar seco, fresco y oscuro.

Es posible en refrigeracin no mayor de 5C.Mtodos colorimtricos y caracterizacin de nutrientes del suelo acumulados.Define las alteraciones de pH del suelo y establece los niveles de acumulacin de qumicos importantes en la dinmica del suelo.Porcentaje de Humedad, Carbono Orgnico, acidez de los suelos.Nitratos= 0,93 mg.L

Nitrgeno= 2.38

Potasio= 1,11

Fsforo= 3,7

P2O5= 8,5

Composicin inica de la solucin del suelo, presencia de carbonatos, materia orgnica, textura.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Ferrera-Cerrato, R., Rojas-Avelizapa, N. G., Poggi-Varaldo, H. M., Alarcn, A., & Caizares-Villanueva, R. O. (2006). Procesos de biorremediacin de suelo y agua contaminados por hidrocarburos del petrleo y otros compuestos orgnicos.Revista latinoamericana de Microbiologa,48(2), 179-187.

Seplveda, T. V., Trejo, J. A. V., & David, A. (2005).Suelos contaminados por metales y metaloides: muestreo y alternativas para su remediacin. Instituto Nacional de Ecologa.

Minera

Agrcola

Industrias

Toxicidad residual

Sodificacin de los suelos saturados

Nitrificacin

Contaminacin por agroqumicos nitrogenados y fosforados

Transporte y acumulacin de contaminantes suelo

intercambio catinico alta

Contaminacin hidrocarburos clorados, organofosforados, carbamatos

Aplicacin excesiva de fertilizante

Acumulacin de sales

Acumulacin de metales pesado y agroquimicos

Desequilibrio ecolgico

Peligros para la salud

Acumulacin de sustancias

"Contaminacin Litosfera por uso de sustancias qumicas toxicas agroqumicas

Transformacion en Nitritos

Degradacin qumica

Disminucin capacidad autodepuradora del medio

Saturacin de Fosforo y Nitrgeno

Reduccin del medio acutico

Elevado consumo de oxigeno

Perdida de fertilidad del suelo

Desequilibrio en las condiciones del suelo

Eutrofizacin

Aplicacin excesiva de fertilizante

Disminucin de la capacidad fotosintentica

Natural

Antrpico