CONTAMINACIÓN DEL SUELO POR NITRATOS Y SU INCIDENCIA EN LA SALUD HUMANA

Resumen

En este trabajo se hace una revisión acerca de la contaminación por nitritos en el suelo y en el agua subterránea debido a la aplicación excesiva de fertilizantes nitrogenados, el origen directo del problema, los factores que influyen en esta problemática y los problemas que genera tanto en los cultivos como en la salud de los seres humanos. Por último se plantea una solución al problema como una alternativa viable.

Abstract

This paper is a review about nitrites pollution in the soil and groundwater due to excessive application of nitrogen fertilizer, the direct source of the problem, the factors that influence this problem and the problems generated both blocks crops such as the health of human beings. Finally a solution to the problem as a viable alternative arises.

Introducción

A lo largo de la historia, las civilizaciones han buscado siempre la optimización de su producción cada vez en mayor cantidad y de mejor calidad, esto logrado con la selección de mejores terrenos y el mejoramiento de los mismos con adicción de nutrientes en fertilizantes tanto orgánicos como inorgánicos, pero esto ha traído consigo inconvenientes que inciden tanto en la calidad del suelo como en la salud de las personas. Uno de los principales problemas de contaminación en el suelo directamente relacionada con el agua es la contaminación por nitratos. Los niveles de nitratos en suelos cultivados se ven incrementados por el uso de fertilizantes nitrogenados. Por ello es de vital importancia conocer esta problemática a la hora de estudiar acerca de los suelos y todo lo relacionado con ello (Martinez Gaspar,Ojeda Barrios, Hernández Rodríguez, Mrtínez Téllez, & De la O Quezada, 2011).

Formación de nitratos

Las fuentes de contaminación por nitratos en el suelo y aguas, son muy diversas, sin embargo se relacionan principalmente con las actividades agrícolas y

ganaderas, especialmente con la primera. Esta contaminación se produce por un exceso en la fertilización de los cultivos y por el manejo inadecuado de los residuos procedentes de la ganadería (Fernández Carrillo & Soria Alfonso, 2003).

Durante la estancia de la materia orgánica en la zona no saturada (incluyendo el suelo) y posteriormente en la zona de saturación, esta sufre toda una serie de transformaciones en forma escalonada, influenciada por la acción de bacterias y microbios que habitan esta zona, las albúminas compuestas se transforman en aminoácidos, posteriormente en amonio (NH4), luego en nitritos (NO2) y al final en nitratos (NO3) (De Miguel Fernández & Vázquez Taset, 2006).

Este proceso de transformación de la materia orgánica es muy complejo, en el mismo participan bacterias oxidantes llamadas nitrobacterias. La velocidad de ejecución de esta transformación depende del grado de desarrollo de las condiciones que propician la misma. Como resultado de la transformación de la materia orgánica, tenemos que el nitrógeno pasa de compuesto orgánico a compuesto simple, soluble en el agua.

También la aparición de nitritos y nitratos en las aguas subterráneas, como ya se dijo, puede ser de origen químico, debido al vertimiento de aguas residuales industriales y por la utilización de fertilizantes orgánicos y nitrogenados principalmente, en areas de explotación agrícola (De Miguel Fernández & VázquezTaset, 2006).

Origen del problema

Debido a que las plantas solo pueden aprovechar el nitrógeno en forma de nitratos, el tipo de fertilizante utilizado determina la proporción de nitrógeno que puede ser utilizado por estas, y por lo tanto, la cantidad que no es aprovechada por las plantas de infiltra hacia pozos profundos de agua (De Miguel Fernández &Vázquez Taset, 2006).

Otra causa, puede ser la sobreproducción de nitratos por nódulos en la raíces de los tubérculos en las cuales habitan bacterias que son capaces de absorber el nitrógeno atmosférico y producir nitratos. Este exceso puede pasar a ser componente de las aguas subterráneas.

Factores influyentes en la contaminación de aguas subterráneas

Se han identificado varios factores que influyen en la contaminación de las aguas subterráneas, incluyendo los niveles de nitratos de los fertilizantes y la acumulación de materia orgánica del suelo, lo que puede dar lugar a una gran acumulación de nitrógeno y por lo tanto un mayor riesgo de lixiviación de nitratos. También pueden influir factores como la gestión de los fertilizantes, las practicas de los cultivos, la textura del suelo y los excedentes de precipitación. (Wick,Heumesser, & Schmid, 2012)

Problemas ocasionados por nitratos

El contenido de nitratos en los suelos es absorbido por algunos vegetales al no poseer mecanismos que les permitan mantener asociaciones mutualistas para la captación y reducción del nitrógeno atmosférico, al ser los nitratos una fuente de intoxicación en los humanos, los factores que influyen en las concentraciones de nitratos en los tejidos vegetales son la especie y la variedad, parte de la planta y estado de madurez, intensidad luminosa y nivel de disponibilidad de N, agua y otros nutrientes.

Por otra parte, la formación de nitratos radica principalmente en el uso de fertilizantes sobre el suelo los cuales generan un alto nivel de nitratos que se depositan sobre estos, adicionalmente a esta fuente algunas bacterias poseen la capacidad de fijar el nitrógeno en el suelo en forma de nitratos, asi que son altas las cantidades de nitratos en el suelo, al llover y según la porosidad del suelo sobre el que encuentren depositados los nitratos se ven arrastrados a través del suelo hasta llegar a aguas subterráneas y por este medio, a muchos hogares.

El consumo de aguas contaminadas por nitratos y nitritos, son perjudiciales al hombre en general, debido a que por la acción de estos compuestos con bacterias intestinales, pueden formarse nitrosaminas, las cuales a causa de su posible acción cancerogénica, resultan peligrosasal hombre. El exceso de nitratos puede conllevar a serios problemas en la salud de los seres humanos como en el caso de los lactantes, el consumo de nitratos disminuye la capacidad de los glóbulos rojos en levar oxigeno, en las personas adultas estos glóbulos rojos pueden normalizarse rápidamente pero en lactantes toman mucho más tiempo, es por esto la importancia de evitar el consumo por su parte de alimentos contaminados con nitratos pues esto puede provocar una metahemoglobinemia (Van Grisven, Ward,Benjamin, & De Kok, 2006). En los adultos también existe el riesgo al consumir alimentos altos en nitratos especialmente en los que poseen pocos acido estomacales, que no pueden regenerar rápidamente sus glóbulos blancos (metahemoglobina reductasa ) y en mujeres embarazadas.

Actualmente se rigen los niveles de nitrógeno en el agua potable pero como tal no se realiza un seguimiento bromatológico que determine los niveles en los alimentos, pero aunque existan estos estándares hay quienes plantean que estos deberían ser mas estrictos, ya que la actual concentración permitida de nitratos en aguas potables no es del todo segura considerando las múltiples complicaciones a la salud que puede traer su consumo extremo.

Por otro lado la acumulación de nitratos en caso de no ser lixiviados hacia aguas subterráneas generan el riesgo de acumularse en los distintos perfiles del suelo, afectando en parte su estructura y la capacidad para cumplir su función, se conoce que la capa perfil del suelo en el que se pueden llegar a acumular la mayor cantidad de nitratos es alrededor de los 100 cm de profundidad, para este problema una de las soluciones es la siembra de trigo y maíz por la longitud y densidad de sus raíces, método por el cual se propone que la siembra de maíz y trigo puede disminuir la posibilidad de asentamiento de nitratos en los distintos perfiles del suelo dando remediación a su excesiva acumulación y la probabilidad de que se lixivien y lleguen a aguas subterráneas afectando las fuentes de agua potable (Ji, Ju, Feng, Zhang, & Liu, 2011).

Posible solución

La acumulación de nitratos en los suelos es el resultado de actividades agrícolas, pecuarias, producción de desechos orgánicos por la industria, un estudio realizado en Puerto Rico se enfocó en la implementación de plantas forrajeras en la reducción de contaminación por nitratos, se utilizaron 4 yerbas forrajeras en los siguientes tratamientos : TO = testigo (sin forrajeras), TA = Yerba buffel ( Cenchrusciliare) accesión T-4464, TB = Kleberg (Dichantiumcmnulatu), TC — Oíd Wold T-587 (Dichantiumspp),TD=Híbrido-104 (Brachiaria x Panicum). Una de las variables más importantes en este estudio fue la cantidad de lluvia y su distribución. Como resultado se obtuvo que el tratamiento H-104 resulto superior a los demás gracias a su alta extracción de nitrógeno del suelo con 335.37Kg/ha , de la misma manera se obtuvo un aumento de la biomasa en esta planta forrajera, concluyendo que esta sería una buena alternativa para el control de altas concentraciones de nitratos en los suelos ,los cuales además de ser tóxicos en los alimentos cultivados , también se encuentran afectadas las aguas subterráneas, la contaminación de las aguas subterráneas por nitritos y nitratos puede considerarse de proporciones internacionales, agudizándose la misma en los países tropicales. En el caso de Cuba los datos son alarmantes, representados por el contenido medio ponderado de análisis ejecutados para estudios con distintos fines de abasto de agua, los mismos abarcan un amplio territorio (más de

10 000 km2) y caracterizan la situación actual de contaminación existente por nitratos y nitritos.

Referencias

De Miguel Fernández, C., & Vázquez Taset, Y. M. (2006). Origen de los nitratos (NO3) y nitritos (NO2) y su influencia en la potabilidad de las aguas subterraneas. Minería y Geología , 1-9.

Fernández Carrillo, M. Á., & Soria Alfonso, A. (2003). La contaminaión de las aguas por nitratos procedentes de fuentes de origen agrario. Fondo europeo agrícola de desarrollo rural , 1-16.

Ji, Y., Ju, X., Feng, W., Zhang, L., & Liu, S. (2011). N-catch crops affect soil profile nitrte-N acording vegetable cultivation. Front. Agric.China , 225-230.

Martinez Gaspar, F. d., Ojeda Barrios, D. L., Hernández Rodríguez, O. A., Mrtínez Téllez, J. J., & De la O Quezada, G. (2011). El exceso de nitratos: Un problema actual en la agricultura. Aventuras del pensamiento , 11-16.

Van Grisven, H. J., Ward, M. H., Benjamin, N., & De Kok, T. M. (2006). Enronmental Health: A global Acces Science Source. BioMed Central , 1-6.

Wick, K., Heumesser, C., & Schmid, E. (2012). Groundwater nitrate contamination: Factors and indicators. Journal of Enviromental Management , 178-186.