CONTAMINACIÓN CONTAMINACIÓN DEL SUELODEL SUELO

DEFINICIÓN DE SUELODEFINICIÓN DE SUELO Es un cuerpo natural que se encuentra Es un cuerpo natural que se encuentra

formando parte de los paisajesformando parte de los paisajes Es tridimensional y trifásicoEs tridimensional y trifásico Es complejo, dinámico y su equilibrio Es complejo, dinámico y su equilibrio

depende de la interacción entre sus depende de la interacción entre sus propiedades físicas, químicas y propiedades físicas, químicas y biológicas.biológicas.

FUNCIONES DEL SUELOFUNCIONES DEL SUELO Función de filtro de residuos y Función de filtro de residuos y

contaminantes potencialescontaminantes potenciales Función buffer (adsorción de Función buffer (adsorción de

sustancias solubles en el agua como sustancias solubles en el agua como óxidos de azufre y nitrógeno, residuos óxidos de azufre y nitrógeno, residuos de plaguicidas y contaminantesde plaguicidas y contaminantes

Transformación y descomposición de Transformación y descomposición de contaminantes orgánicoscontaminantes orgánicos

Sirve de soporte y fuente de alimentos Sirve de soporte y fuente de alimentos a las plantas y seres vivos que viven a las plantas y seres vivos que viven dentro de él.dentro de él.

Regula el movimiento del aguaRegula el movimiento del agua Componente básico de los Componente básico de los

ecosistemas terrestres y del ambiente ecosistemas terrestres y del ambiente naturalnatural

CONSTITUYENTES DEL CONSTITUYENTES DEL SUELOSUELO

Constituyentes del Suelo

25%

25%

45%

5%

Aire

Solución del suelo

Mineral

Orgánico

MINERALES DEL SUELOMINERALES DEL SUELO

%% Aluminio Aluminio 7.1 7.1 Oxígeno Oxígeno 49.0 49.0 SilicioSilicio 32.032.0 HierroHierro 3.8 3.8 CalcioCalcio 1.4 1.4

SÓLIDOS ORGÁNICOSSÓLIDOS ORGÁNICOS Materia OrgánicaMateria Orgánica Residuos OrgánicosResiduos Orgánicos Humus (coloide orgánico del suelo Humus (coloide orgánico del suelo

compuesto por ácidos fúlvicos, compuesto por ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y huminas)ácidos húmicos y huminas)

FASE ACUOSAFASE ACUOSA Esta constituida por una mezcla de Esta constituida por una mezcla de

agua mas iónes (aniones y cationes)agua mas iónes (aniones y cationes) Los cationes predominantes son: Los cationes predominantes son:

CaCa2+2+, Na, Na++, K, K++, Mg, Mg2+2+, NH, NH44++, H, H++, Al, Al3+3+

Los aniones predominantes son ClLos aniones predominantes son Cl--, , HH22POPO44

--, NO, NO33--, ,

FASE GASEOSAFASE GASEOSA

% suelo% suelo % % atmósferaatmósfera

NitrógenoNitrógeno 7878 78.00 78.00 OxígenoOxígeno 0.2 – 20.50.2 – 20.5 20.90 20.90 COCO22 0.3 – 200.3 – 20 0.03 0.03 ArgónArgón 0.3 – 200.3 – 20 0.90 0.90

COMPONENTE BIOLÓGICOCOMPONENTE BIOLÓGICO Raíces de plantasRaíces de plantas BacteriasBacterias ActinomicetosActinomicetos HongosHongos AlgasAlgas ProtozoariosProtozoarios NemátodesNemátodes

MamíferosMamíferos ReptilesReptiles Lombrices de tierraLombrices de tierra artrópodosartrópodos

PROPIEDADES FÍSICAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELODEL SUELO

COMPOSICIÓN GRANULOMÉTRICA: COMPOSICIÓN GRANULOMÉTRICA: Composición relativa de partículas de diferente Composición relativa de partículas de diferente tamaño en una muestra de suelotamaño en una muestra de suelo

TEXTURATEXTURAProporción relativa de arena, limo y arcilla en una Proporción relativa de arena, limo y arcilla en una muestra de suelomuestra de suelo

ESTRUCTURA DEL SUELOESTRUCTURA DEL SUELOManera en que las partículas primarias se Manera en que las partículas primarias se encuentran asociadas, formando agregados.encuentran asociadas, formando agregados.

DensidadDensidad

ρρrr = = M solidos M solidos ρρrr = 2.65 gr/cm = 2.65 gr/cm22

V solidosV solidos

ρρaa = = M solidos M solidos V TotalV Total

Porosidad Total: P = V poros/VtotalPorosidad Total: P = V poros/Vtotal Capacidad de Campo: Capacidad de Campo: θθ = micro poros = micro poros Color y temperaturaColor y temperatura

Estructura del sueloEstructura del suelo Ped:Ped: Masa compacta y coherente de Masa compacta y coherente de

material de suelo, formada por procesos material de suelo, formada por procesos naturales. Es una unidad básica de naturales. Es una unidad básica de estructura del suelo.estructura del suelo.

Terrón:Terrón: Masa compacta y coherente de Masa compacta y coherente de material del suelo, de tamaño variable y material del suelo, de tamaño variable y producida artificialmente por aradura, producida artificialmente por aradura, excavación, etc.excavación, etc.

Concreción:Concreción: Concentración cementada de Concentración cementada de un compuesto químico que puede ser un compuesto químico que puede ser extraída en forma intacta del suelo.extraída en forma intacta del suelo.

Caracterización de la Caracterización de la estructura del sueloestructura del suelo

Tipos de EstructuraTipos de EstructuraSe refiere a la forma que tiene los agregados Se refiere a la forma que tiene los agregados (esferoidal, laminar, prismática, columnar, angular)(esferoidal, laminar, prismática, columnar, angular)

Clases de EstructuraClases de EstructuraAgrupamiento de acuerdo a su tamaño (muy fino, Agrupamiento de acuerdo a su tamaño (muy fino, delgado, medio, grueso, muy grueso)delgado, medio, grueso, muy grueso)

Grado de EstructuraGrado de EstructuraEs fácilmente destruible o muy difícilmente Es fácilmente destruible o muy difícilmente destruibledestruible

PROPIEDADES QUÍMICAS PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELODEL SUELO

pH del suelo:pH del suelo:Naturaleza ácido - baseNaturaleza ácido - base

Capacidad de Intercambio CationicoCapacidad de Intercambio Cationico- Característica de retener e intercambiar - Característica de retener e intercambiar

iones. iones.- En el suelo existe un intercambiador - En el suelo existe un intercambiador

(arcillas, materia orgánica y complejos (arcillas, materia orgánica y complejos órgano – minerales) órgano – minerales)

Iones intercambiablesIones intercambiables

- Los iones predominantes son: H- Los iones predominantes son: H++ y y AlAl3+3+ (cationes ácidos), vienen de la (cationes ácidos), vienen de la estructura del mineral.estructura del mineral.

-- Pueden ser cationes (CaPueden ser cationes (Ca2+2+, K, K++, Mg, Mg2+2+, , NH4NH4++, Na, Na++) y aniones (Cl) y aniones (Cl--, NO3, NO3--, ,

HH22POPO44--))

Reacciones químicasReacciones químicas

DEGRADACIÓN DEL SUELODEGRADACIÓN DEL SUELO

Msc. Liliana Sánchez ChacónMsc. Liliana Sánchez Chacón

FORMAS DE DEGRADACIÓN FORMAS DE DEGRADACIÓN DEL SUELODEL SUELO

Degradación de las propiedades Degradación de las propiedades físicasfísicas

Degradación de las propiedades Degradación de las propiedades químicasquímicas

ErosiónErosión Movimientos en MasaMovimientos en Masa EntierroEntierro

DEGRADACIÓN DE LAS DEGRADACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS

EncostramientoEncostramiento CompactaciónCompactación Saturación con aguas (inundación / Saturación con aguas (inundación /

nivel freático poco profundo)nivel freático poco profundo) Subsidencia de suelos orgánicosSubsidencia de suelos orgánicos

DEGRADACIÓN DE LAS DEGRADACIÓN DE LAS PROPIEDADES QUÍMICASPROPIEDADES QUÍMICAS

AcidificaciónAcidificación SalinizaciónSalinización SodificaciónSodificación Acumulación de Sustancias Tóxicas Acumulación de Sustancias Tóxicas

(contaminación)(contaminación) Pérdida de la capacidad de suministro Pérdida de la capacidad de suministro

de nutrientes minerales y de materia de nutrientes minerales y de materia orgánicaorgánica

EROSIÓNEROSIÓN- Hídrica- Hídrica- Eólica- Eólica

MOVIMIENTO DE MASASMOVIMIENTO DE MASAS- Desprendimiento de pedazos de suelo- Desprendimiento de pedazos de suelo- Hundimiento del terreno- Hundimiento del terreno

ENTIERROENTIERRO- Huaycos- Huaycos- Aluviones- Aluviones

CONTAMINACIÓN DEL CONTAMINACIÓN DEL SUELOSUELO

Proceso de adición y acumulación de Proceso de adición y acumulación de uno o más elementos o sustancias uno o más elementos o sustancias químicas en el suelo, que químicas en el suelo, que eventualmente se convertirán en eventualmente se convertirán en contaminantes si alcanzan una contaminantes si alcanzan una concentración suficientemente alta concentración suficientemente alta como para provocar efectos como para provocar efectos desfavorables en el suelo.desfavorables en el suelo.

EFECTOS NEGATIVOS DE LA EFECTOS NEGATIVOS DE LA CONTAMINACIÓN DE LOS SUELOSCONTAMINACIÓN DE LOS SUELOS

1.1. Efectos negativos sobre los organismos del Efectos negativos sobre los organismos del suelosuelo

- - Crecimiento, desarrollo y reproducción Crecimiento, desarrollo y reproducción limitadoslimitados

- Reducción de la diversidad de especies- Reducción de la diversidad de especies -- Contaminación y paso de contaminantes a Contaminación y paso de contaminantes a

niveles tróficos superioresniveles tróficos superiores

2.2. Contaminación de aguas superficiales y Contaminación de aguas superficiales y subterráneassubterráneas

3.3. Contaminación del aireContaminación del aire

4.4. Efectos negativos sobre plantas Efectos negativos sobre plantas cultivadascultivadas

- Crecimiento, desarrollo y producción - Crecimiento, desarrollo y producción reducidosreducidos

- Presencia de sustancias tóxicas en el - Presencia de sustancias tóxicas en el producto cosechadoproducto cosechado

5.5. Perdida de Valor del SueloPerdida de Valor del Suelo

6.6. Degradación del PaisajeDegradación del Paisaje

ELEMENTO TRAZA:ELEMENTO TRAZA: Cualquier elemento químico cuya Cualquier elemento químico cuya concentración en una fase sólida es concentración en una fase sólida es menor ó igual a 100 mg/kg.menor ó igual a 100 mg/kg.

METAL PESADO:METAL PESADO:Densidad es mayor a 5 ó 6 mg/m3Densidad es mayor a 5 ó 6 mg/m3

ELEMENTOS POTENCIALMENTE ELEMENTOS POTENCIALMENTE TÓXICOSTÓXICOS

Plata, Arsenico, Berilio, Cadmio, Cromo, Plata, Arsenico, Berilio, Cadmio, Cromo, Cobre, Mercurio, Niquel, Plomo, Cobre, Mercurio, Niquel, Plomo, Antimonio, Selenio, Talio, ZincAntimonio, Selenio, Talio, Zinc

Muy Peligrosos:Muy Peligrosos: Cadmio, Arsenico, Cadmio, Arsenico, Cromo, Mercurio, Berilio, TalioCromo, Mercurio, Berilio, Talio

Medianamente Peligrosos:Medianamente Peligrosos: Plomo, Plomo, Niiquel, Molibdeno, FluorNiiquel, Molibdeno, Fluor

Toxicidad Baja:Toxicidad Baja: Boro, Cobre, Boro, Cobre, Manganeso, ZincManganeso, Zinc

FUENTES DE ELEMENTOS FUENTES DE ELEMENTOS POTENCIALMENTE TÓXICOSPOTENCIALMENTE TÓXICOS

Arsénico (As):Arsénico (As): Pesticidas, desecantes Pesticidas, desecantes vegetales, aditivos de alimento animal, vegetales, aditivos de alimento animal, carbón y petróleo, desechos minerales y carbón y petróleo, desechos minerales y detergentes.detergentes.

Cadmio (Cd):Cadmio (Cd): Galvanizado, pigmento para Galvanizado, pigmento para plásticos y pinturas, estabilizadores de plásticos y pinturas, estabilizadores de plásticos y bateríasplásticos y baterías

Cromo (Cr):Cromo (Cr): Acero inoxidable, Metales Acero inoxidable, Metales cromados, pigmentos y fabricación de cromados, pigmentos y fabricación de ladrillos.ladrillos.

Cobre (Cu):Cobre (Cu): Desechos mineros, Desechos mineros, fertilizantes y partículas de polvo fertilizantes y partículas de polvo acarreadas por el viento.acarreadas por el viento.

Plomo (Pb):Plomo (Pb): Combustión de petróleo, Combustión de petróleo, gasolina, carbón, fabricación de gasolina, carbón, fabricación de aleaciones, galvanizado, baterías.aleaciones, galvanizado, baterías.

Mercurio (Hg):Mercurio (Hg): Pesticidas, Pesticidas, catalizadores de polímeros sintéticos, catalizadores de polímeros sintéticos, metalurgia y termómetros.metalurgia y termómetros.

Níquel (Ni):Níquel (Ni): Combustión de petróleo, Combustión de petróleo, gasolina y carbón; fabricación de gasolina y carbón; fabricación de aleaciones, galvanizado y baterías.aleaciones, galvanizado y baterías.

Zinc (Zn):Zinc (Zn): Hierro y acero galvanizado, Hierro y acero galvanizado, baterías, latón y fabricación de jebe.baterías, latón y fabricación de jebe.

ESPECIACIÓN QUÍMICAESPECIACIÓN QUÍMICA

Especies Químicas Ión SolubleSolubles Libre

Materia Orgánica

Fases Sólidas MineralesCristalinas y Amorfas

Minerales de óxidos yAluminosilicatos Amorfos

Filosilicatos

Desorción ExclusiónAdsorción

Intercambio Iónico

PrecipitaciónDisolución

Desorción Exclusión

Adsorción Intercambio Iónico

Adsorción Intercambio Iónico

Desorción Exclusión

FACTORES QUE AFECTAN LA FACTORES QUE AFECTAN LA MOVILIDADMOVILIDAD

Químicos:Químicos: - Especiación- Especiación

Físicos:Físicos: - Conductividad Hidráulica- Conductividad Hidráulica- Permeabilidad al aire- Permeabilidad al aire

EFECTOS ADVERSOS DE LOS EPTEFECTOS ADVERSOS DE LOS EPT

Efectos en la salud humanaEfectos en la salud humana Efectos en la salud animalEfectos en la salud animal Efectos en las plantasEfectos en las plantas Calidad de los alimentos producidosCalidad de los alimentos producidos Impactos Ecológicos en ambientes Impactos Ecológicos en ambientes

terrestres y acuáticosterrestres y acuáticos

EFECTOS EN LA SALUD HUMANAEFECTOS EN LA SALUD HUMANA Ruta primaria de exposición:Ruta primaria de exposición: - Cadena alimenticia- Cadena alimenticia

- Ingestión directa de partículas de suelo- Ingestión directa de partículas de suelo Casos documentados de envenenamientos Casos documentados de envenenamientos

agudos con elementos traza en el suelo son agudos con elementos traza en el suelo son rarosraros

Casos documentados de efectos adversos a la Casos documentados de efectos adversos a la salud, crónicos, debido a la exposición de salud, crónicos, debido a la exposición de elementos traza a través de la cadena elementos traza a través de la cadena alimenticia son numerosos. alimenticia son numerosos.

Efecto en los animalesEfecto en los animales

Toxicidad de molibdeno en granjas, Toxicidad de molibdeno en granjas, que induce a deficiencias de cobreque induce a deficiencias de cobre

Toxicidad con selenioToxicidad con selenio

FitotoxicidadFitotoxicidad

Cosechas reducidasCosechas reducidas Muerte de plantasMuerte de plantas Alimentos con concentraciones de Alimentos con concentraciones de

elementos trazaelementos traza

Los elementos traza más asociados Los elementos traza más asociados con fitotoxicidad son el B, Cu, Ni y Zncon fitotoxicidad son el B, Cu, Ni y Zn

Ambientes AcuáticosAmbientes Acuáticos

La erosión es el mecanismo primario La erosión es el mecanismo primario por el cual los elementos traza son por el cual los elementos traza son transferidos de medioambientes transferidos de medioambientes terrestres a acuáticos.terrestres a acuáticos.

Los efectos de los elementos traza Los efectos de los elementos traza son generalmente reducir la son generalmente reducir la diversidaddiversidad, , densidaddensidad y y productividad productividad de organismos acuáticosde organismos acuáticos

BiodisponibilidadBiodisponibilidad La biodisponibilidad está relacionada La biodisponibilidad está relacionada

a la posibilidad de que una substancia a la posibilidad de que una substancia pueda causar un efecto positivo o pueda causar un efecto positivo o negativo sobre un organísmo.negativo sobre un organísmo.

La biodisponibilidad de elementos La biodisponibilidad de elementos traza para plantas está fuertemente traza para plantas está fuertemente relacionada a la relacionada a la concentraciónconcentración y y especiaciónespeciación del elemento en la del elemento en la solución del suelosolución del suelo..

Típicamente las plantas pueden Típicamente las plantas pueden extraer una o dos formas de extraer una o dos formas de elementos traza de la solución del elementos traza de la solución del suelo.suelo.

Factores que influencian la Factores que influencian la biodisponibilidad son:biodisponibilidad son:- Potencial Redox- Potencial Redox- Capacidad de Intercambio Cationico- Capacidad de Intercambio Cationico- pH- pH

METODOS DE CONTROL DE LA METODOS DE CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL SUELOCONTAMINACIÓN DEL SUELO

Msc. Liliana SánchezMsc. Liliana Sánchez

PREVENCIÓN DE LA PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓNCONTAMINACIÓN

1.1. Prevención de la contaminaciónPrevención de la contaminación- Enmiendas- Enmiendas- Prácticas adecuadas- Prácticas adecuadas

REMEDIACIÓN DE SUELOS REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOSCONTAMINADOS

A.A. Estabilización:Estabilización:- Aplicación de enmiendas- Aplicación de enmiendas- Redistribución y homogeneización- Redistribución y homogeneización- Aislamiento y confinamiento- Aislamiento y confinamiento- Fitoremediación- Fitoremediación-- SolidificaciónSolidificación

PRINCIPIO DEL ENCALADO DE SUELOSPRINCIPIO DEL ENCALADO DE SUELOS1.1. Disolución del material encalanteDisolución del material encalante

2.2. Intercambio catiónicoIntercambio catiónico

3.3. PrecipitaciónPrecipitación

)()( 23

2)(3 aqCOaqCaCaCO s

)(2)(3)(3)(2 322233 aqAlsCaSaqCaSAlS

)()(3)( 33 sOHAlaqOHaqAl

)()()()( 3223 aqHCOaqOHlOHaqCO

)()()()( 3223 aqCOHaqOHlOHaqHCO

OHCOaqCOH 2232 )(

SUELOS SÓDICOSSUELOS SÓDICOS

24

224 2. SOCaOHCaSO

)()()( 422

4 sSONaaqNaaqSO

B.B. LimpiezaLimpieza- Extracción por lavado con - Extracción por lavado con

solucionessoluciones- Electrorecuperación- Electrorecuperación- Extracción de vapores- Extracción de vapores-- Biorremediación Biorremediación (fitoremediación, (fitoremediación, detoxificación detoxificación microbiana)microbiana)

C.C. Tratamiento fuera del lugar de origenTratamiento fuera del lugar de origen- Extracción por lavado con - Extracción por lavado con solucionessoluciones- Separación física - Separación física -- Separación MagnéticaSeparación Magnética-- FiltraciónFiltración

REUSO Y REMEDIACIÓN DE REUSO Y REMEDIACIÓN DE MATERIALES DEL SUELOMATERIALES DEL SUELO

- Ladrillos- Ladrillos- Morteros asfálticos- Morteros asfálticos

RESTRICCIÓN INDEFINIDA DEL USO DEL RESTRICCIÓN INDEFINIDA DEL USO DEL SUELO Y MATERIALES DE SUELO SUELO Y MATERIALES DE SUELO SERIAMENTE CONTAMINADOSSERIAMENTE CONTAMINADOS

- - Dejar que el contaminante se Dejar que el contaminante se inmovilice por si soloinmovilice por si solo-- Cuarentena hasta decidir que Cuarentena hasta decidir que cosa cosa hacerhacer

EXCAVACIÓN Y DESECHO DE MATERIAL EXCAVACIÓN Y DESECHO DE MATERIAL DE SUELO MUY SEVERAMENTE DE SUELO MUY SEVERAMENTE

CONTAMINADOCONTAMINADO

-- Clasificando el tipo de residuo para Clasificando el tipo de residuo para su adecuada disposiciónsu adecuada disposición

RADIONUCLEIDOSRADIONUCLEIDOS Radionucleido

Isótopo inestable de un elemento que sufre Isótopo inestable de un elemento que sufre desintegración radioactivadesintegración radioactiva

RadioactividadRadioactividadPropiedad o proceso de emisión de energía Propiedad o proceso de emisión de energía radiante en forma de partículas o radiación radiante en forma de partículas o radiación electromagnética.electromagnética.Unidades: Becquerel (Bq): 1 desint por segUnidades: Becquerel (Bq): 1 desint por seg : Curie (Ci) = 3.7 x 10: Curie (Ci) = 3.7 x 1010 10 BqBq

Tipos de desintegración Radioactiva- Alfa (- Alfa (αα))- Beta (- Beta (ββ))- Gama (- Gama (γγ))

Mecanismos de contaminaciónMecanismos de contaminación- Contagio directo entre suelo y material - Contagio directo entre suelo y material contaminante radioactivo (minería de contaminante radioactivo (minería de Uranio, procesamiento de Uranio)Uranio, procesamiento de Uranio)- Desecho de residuos (enterramiento en el - Desecho de residuos (enterramiento en el

suelo hasta que enfríen)suelo hasta que enfríen)- Deposición atmosférica (lluvia radioactiva - Deposición atmosférica (lluvia radioactiva

y deposición seca radioactiva)y deposición seca radioactiva)

Fuentes específicas de contaminaciónFuentes específicas de contaminación- - Minería de minerales radioactivos: Uranio Minería de minerales radioactivos: Uranio (contaminac. Suelo y exposición (contaminac. Suelo y exposición a trabajadores)a trabajadores)- - Procesamiento de minerales radioactivos: mena Procesamiento de minerales radioactivos: mena de de uranio debe ser concentrado de isótopo 238 a 235uranio debe ser concentrado de isótopo 238 a 235-- Plantas de energía nuclearPlantas de energía nuclear- - Reprocesamiento de combustible nuclearReprocesamiento de combustible nuclear- - Producción de materiales nucleares para uso Producción de materiales nucleares para uso industrial, científico y médico (reactores pequeños)industrial, científico y médico (reactores pequeños)- - Producción, pruebas y uso de armas nuclearesProducción, pruebas y uso de armas nucleares- - Transporte y almacenamiento de materiales Transporte y almacenamiento de materiales nuclearesnucleares- - Evacuación de desechos radioactivos Evacuación de desechos radioactivos

Jerarquía del Manejo

Minimización

Reciclaje

Tratamiento

Disposición final

GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOSGESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS

CUMBRE DE RIO – AGENDA 21CUMBRE DE RIO – AGENDA 21