INGENIERIA AMBIENTAL “ANALISIS DE SUELO”

M. EN C. MARIBEL QUEZADA

AIDE GABRIELA CERVANTES PINEDA

El análisis del suelo es una práctica útil y de vital importancia y que representa una estimación de la fertilidad y composición físico-química del suelo, con la finalidad de detectar las condiciones en que se encuentra el suelo; es decir; si tiene sobrecarga de contaminantes. Se entiende como suelo contaminado, a aquel que represente una amenaza para la salud humana y el medio ambiente, debido a las sustancias presentes en o bajo el suelo, generalmente debido a un mal uso previo en otras palabras un suelo contaminado es “aquel con presencia de componentes que no son atribuibles a la condición natural del sitio”.

La fertilidad de un suelo también está relacionada con la disponibilidad de nutrientes minerales para las plantas. Esta depende de un complejo equilibrio de macro y microelementos minerales esencialesLos tres más importantes son nitrógeno, fósforo y potasio. Si estos macroelementos se encuentran en niveles disponibles adecuados en el suelo, generalmente el resto de los nutrientes también lo está.

La importancia del análisis de suelo radica en términos diversos aspectos como:

La evaluación de la disponibilidad de nutrientes o biodisponibilidad de microorganismos que presenta el suelo.

Mantener las fuentes de agua en buenas condiciones al no contaminarlas por dosis exageradas que genera lixiviación y por ende contaminación del agua.

Es un recurso no renovable ·Tasas extremadamente lentas de regeneración

debido principalmente a la acción humana.

Y dentro de los análisis mas utilizados para la evaluación de la calidad del suelo se encuentran los siguientes:

El contenido de hidrocarburos

En México existe un gran número de sitios contaminados, principalmente con hidrocarburos del petróleo. Este hecho ha generado, en los últimos años, interés en diferentes sectores e instutucines por la legislación y remediación de estos sitios. El conocimiento del tipo de contaminación y su concentración es fundamental para establecer las condiciones del sitio, el riesgo que representa y la selección de posibles tecnologías de recuperación.Los límites de limpieza para hidrocarburos en suelos y aguas dependerán de los criterios o normas vigentes en México, en este caso las técnicas y7o procedimientos adecuados para la levaluacion de estos parámetros se citan

en la Norma Oficial Mexicana NOM-SEMARNAT/SS-2003, que establece los límites máximos permisibles de hidrocarburos en suelos y las especificaciones para su caracterización y remediación. En éste, se establecen los límites en función de las fracciones ligera, media y pesada, así como del uso del suelo.

Contenido de materia orgánica

La importancia de la cuantificación del carbono orgánico de los suelos, a indirectamente de la materia orgánica, se fundamenta en la influencia que ésta tiene sobre muchas de las características del mismo, como son: el color, formación de agregados, plasticidad, cohesión, capacidad de retención de humedad, intercambio catiónico y aniónico, disponibilidad de N, P y S, producción de sustancias inhibidoras y activadoras del crecimiento de microorganismos del suelo, participación en los procesos pedogenéticos, por sus propiedades de peptización, coagulación y formación de quelatos. El método más ampliamente utilizado, es el de combustión húmeda de Walkley – Black.

Dentro de los componentes que integran e interactúan dinámicamente en el suelo la materia orgánica ocupa un lugar muy importante, por tener propiedades especiales tanto de carácter físico como químico

Los contenidos adecuados de materia orgánica mejoran la estructura del suelo optimizando la entrada y el almacenamiento de agua, brindan mayor estabilidad a los agregados del suelo ofreciendo resistencia a la erosión.

Determinación de acidez y alcalinidad

La reacción de un suelo hace referencia al grado de acidez o basicidad del mismo y generalmente se expresa por medio de un valor de pH del sistema suelo-agua. Las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo están influenciadas por la acidez o basicidad del medio, que a su vez condicionan el uso agronómico del suelo. Del pH también dependen los procesos de humificación. El pH influye sobre la movilidad de los diferentes elementos del suelo: en unos casos disminuirá la solubilidad, con lo que las plantas no podrán absorberlos; en otros el aumento de la solubilidad debida al pH, hará que para determinados elementos sea máxima (por ejemplo, cuando hay mucha acidez se solubiliza enormemente el aluminio pudiendo alcanzarse niveles tóxicos); en el caso del hierro, el cobre y el manganeso no son solubles en un medio alcalino; el nitrógeno, el fósforo, el potasio y el azufre, por otro lado, están disponibles en un rango de pH cercano a la neutralidad

Suelos ácidos: Hay varios factores que influyen sobre la acidez de los suelos. El calcio, el magnesio y el potasio, se eliminan del suelo a través de la erosión, la lixiviación y la recolección del cultivo, incrementándose la acidez de los suelos. Además, la utilización de fertilizantes acidificantes incrementa los niveles de acidez de los suelos. Por ejemplo,

la conversión de los fertilizantes amónicos a nitratos ocasiona la formación de suelos ácidos .Por ello, es importante emplear fertilizantes que no aumenten la acidez (urea, nitrato de calcio, nitrato de amonio y superfosfato) o reduzca la alcalinidad (sulfato de amonio). Suelos básicos: Los niveles altos de pH en los suelos pueden depender de diferentes elementos, por lo que hay diversos métodos para su corrección. En suelos ricos en piedra caliza se recomienda añadir sustancias orgánicas y en los suelos alcalino-salinos la alcalinidad se debe a la presencia de sales, en particular a una alta concentración de sodio. Si la alcalinidad está causada por sodio, se recomienda añadir sustancias como el yeso (sulfato de calcio), sulfuro u otros sulfúricos.

Concentración de Metales pesados

Los metales pesados aparecen en los suelos agrícolas de forma natural procedentes mayoritariamente de la meteorización del material originario. El sistema agrario se ve afectado por las actividades y prácticas agrícolas que incorporan diversos contaminantes al suelo. Debido a la diversidad de fuentes que pueden incrementar el contenido de metales pesados en los suelos agrícolas, se requieren estudios que evalúen el contenido y la distribución de estos elementos, para estimar la calidad ambiental y productiva de estos suelos y evitar su continuo deterioro. Además, a la hora de abordar un estudio para la caracterización de la contaminación del suelo por metales pesados, resulta también necesario establecer estándares de calidad de suelo, es decir, niveles de fondo y valores de referencia, con el fin de discernir entre suelos con contenidos normales y suelos contaminados. Generalmente se emplean técnicad de espectrofotometría atómica para su determinación y estas técnicas se utilizan para determinar la presencia o concentración principalmente de Pb, Cd, Cr, Cn; por mencionar algunos y es de gran importancia conocer la presencia de estos compuestos porque son altamente tóxicos para microorganismos y en caso de consumo de productos provenientes de la tierra, pueden originar serio problemas en la salud humana.

Determinación de Nitrógeno Total

Las formas minerales del Nitrógeno en suelo provienen generalmente de la descomposición del los residuos orgánicos de Nitrógeno, materiales fresco orgánicos, abonos orgánicos, humus etc. Estas formas por lo general son Nitrógeno Amoniacal N-NH+4 y Nitrógeno Nítrico N-NO-3

Estos procesos biológicos y minerales ocurren debido a la influencia de los macro y microorganismos existentes en el suelo.

La determinación de Nitrógeno total en el suelo se realiza mediante el método Kjeldhal clásico o Kjeldhal modificado

en algunas ocasiones. Este proceso se desarrolla en dos etapas:

Digestión

Por medio del ácido sulfúrico se destruye la materia orgánica. Los nitratos del suelo en presencia del acido sulfúrico forman acido Nítrico.

Destilación

Se realiza con hidróxido de Sodio (NaOH) mediante el cual el  sulfato de Amonio se destila como amoníaco y se recibe en una solución de acido Bórico (H3BO4). Posteriormente el NH4+  se titula con acido Sulfúrico.

Se toma como punto final de la digestión cuando se dá un color verde esmeralda transparente.

Las gestiónes de riesgo ambiental se basan en el estudio del riesgo debido a contaminantes, en este caso, presentes en el suelo. El riesgo se define como la probabilidad que una sustancia o situación produzca un efecto adverso para algún elemento sensible, a lo humano o ecológico y/o económico, bajo determinadas condiciones de contacto.

Las normas existentes en algunos países desarrollados se basan en regular la concentración total del contaminante en el suelo. Sin embargo, hay acuerdo en la comunidad científica que la concentración total del contaminante en el suelo no tiene relación con su ecotoxicidad, sino que ésta depende de su biodisponibilidad, es decir la fracción del contaminante efectivamente disponible para los organismos.

En los estudios de contaminación, no basta con detectar la presencia de contaminantes sino que se han de definir los máximos niveles admisibles y además se han de analizar posibles factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes contaminantes entre ellos la biodisponibilidad del contaminante y su carga crítica. La primera variable corresponde a la asimilación del contaminante por los organismos, y en consecuencia la posibilidad de causar algún efecto, negativo o positivo. La carga crítica representa la cantidad máxima de un determinado componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos.

El análisis de suelos radica su importancis ante las múltiples necesidades del ser humano, tanto alimenticias como económicas, hacen indispensable detectar a tiempo la destrucción de las capacidades propias del suelo.