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Propiedades del suelo introducción a la contaminación de suelos
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FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL
PROPIEDADES DEL SUELO
POR: CHRISTIAN LUIS POMA CHAVEZ
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AIRE
SUELO
AGUA
COMPONENTES DEL SUELO
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4
e os. ass a os. n
l s s,
AGUA
El agua en el suelo generalmente contiensales disueltas y otros productos químicEl agua es una parte esencial del suelo, lplantas no pueden sobrevivir sin el. Algunosuelos, como los arcillosos, retienen el agumucho mejor que los otros tipos de suelCuando el agua permanece en el suelo elugar de pasar a través de él fácilmente, esuelo se vuelve más denso. Algunas plantano pueden crecer en suelos pesadoarcillosos y ricos en humedad. 5
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Aire•El aire en el suelo nos
alcanza diversosprocesos biogeoquímicos•respiración denumerosas biocenosisedáficas y de las propiasraíces.•consume abundanteoxígeno, emitiendo a suvez CO2.•la atmósfera del suelocomparte con el agua elrelleno de sus poros, porlo que su volumencambia en función delgrado de saturación delos suelos en el líquidoelemento
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La vida del suelo consume abundante oxígeno, emitiendo a su vezCO2, no debe extrañar que el aire del suelo sea mucho más rico eneste gas de invernadero que la atmósfera aérea.La atmósfera del suelo comparte con el agua el relleno de sus poros,por lo que su volumen cambia en función del grado de saturación delos suelos en el líquido elemento.
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Gases que emite el suelo• El suelo a menudo contiene gases, que pueden tener
procedencias diversas como:Aire atmosférico, que se infiltra desde superficie1)
2) Gas liberado durante alguna reacción, ya seaestrictamente química: CO2 liberado por ladescomposición de carbonatos en medio ácido; o
bioquímica: gases metabólicos de microorganismos: CH4, CO2
3) Radón, gas noble radioactivo que se produce comoconsecuencia de la fisión natural de isótopos de
potasio, torio o uranio, acumulándose sobre todo en los suelos de las áreas graníticas. Estos gases pueden encontrarse en disolución en el agua intersticial, no como fase libre.
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La composición del aire edáfico varía con la profundidad, asícomo a lo largo del ciclo anual.En las estaciones favorables para el crecimiento vegetal y laactividad biológica de los suelos, su aire se empobrece enoxigeno y enriquece en anhídrido carbónico.
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Aire
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BIOTA DEL SUELO
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Minerales
•Las rocas y los minerales constituyen la mayor porciónprovienen de materiales inertes, inorgánicos.•La arena está formada por pequeños fragmentos de cuarzo y otros minerales, y por símisma no es rica en los nutrientes que las plantas necesitan. La arena la partícula del suelomás grande y más gruesa, el agua pasa a través de ella más fácilmente que en otros tiposde suelo.• El limo es una combinación de rocas de cuarzo y otros. Las partículas de limo son máspequeñas que la arena, pero más grandes que la arcilla.•La arcilla es la más rica de los minerales del suelo, y contiene nutrientes como hierro,potasio y calcio. Las partículas más pequeñas del suelo provienen de la arcilla, la cual puede
de la composición de suelo. Y
llegar a ser muy densa y difícil de ser trabajada. 16
Materiales orgánicos y biológicos
Las plantas y los animales en descomposición proporcionan los materiales orgánicos que se encuentran en el suelo. A través de la descomposición, la materia orgánica se descompone y se convierte en nutrientes que las plantas pueden usar.
•
• La mineralización también seeste
produceproceso,
mediante ladescomposición y, a través de los materialesorgánicos se tornan en inorgánicos. El quinto elemento del suelo,el componente biológico, ofrece estos importantes elementosorgánicos (C,H,O,N) que son muy esenciales. Las plantas y losanimales, cuando mueren, se convierten una vez más, en parte delsuelo y así el ciclo continúa. El suelo da vida, la vida vuelve a latierra.
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PERFIL DEL SUELO
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HORIZONTES DEL SUELO
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Características del suelo
Propiedades físicas
TexturaEstructuraPermeabilidadPorosidadDrenaje
del suelo
Profundidad efectivaConsistencia
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Textura
Es la proporción de lostamaños de los gruposde partículas que loconstituyenrelacionadatamañopartículasmineralesforman y seproporción
ycon
dede
querefier
erelativ
a
estáellasloslo
a lade
los tamañosgrupos de partículas deun suelo.
Esta propiedad ayuda a determinar lafacilidadde abastecimiento delos nutrientes, agua y
sonpara la
aire quefundamentalesvida de las plantas.
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Estructura
Es la forma en que las partículasdel suelo se reúnen paraformar agregados.
De acuerdo a esta característica sedistinguen suelos de estructura:esferoidal(agregados redondeados)••••
laminar (agregados en láminas)prismática (en forma deblocosa (en bloques)granular (en granos).
prisma
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Color
• El color varía con el contenido de humedad
• El color rojo indica contenido deóxidos de hierro y manganeso
• El amarillo indica óxidos de hierro hidratadoEl blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y caolín
•
• El negro y marrón indican materiaorgánica. Cuanto más negroes un NEGRO: MATERIA
ORGANICAsuelo, más productivo será, por beneficios de la materia orgánica.
los
• Colores grisáceos y con presencia de"moteados o manchas" son síntomasde malas condiciones de aireación.
• Horizontes superficiales de coloresoscuros tenderán a absorber mayor
radiación y por consiguiente a tener mayores temperaturas que suelos de colores claros.
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Hoja de colores 10YR de la Tabla de Colores Munsell. Este tono es uno de los másutilizados en suelos.
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Permeabilidad
• Propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades másimportantes que han deconsiderarse para la piscicultura.
• Mientras más permeable sea el suelo, mayor será la filtración.Algunos suelos son tan
permeables y la filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar técnicas de construcción especiales.
• Depende de tanto de las
propiedades del perfil del suelo como de la posición topográfica del mismo.
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Porosidad
Sistema de espacios vacíos o poros.Los poros en el suelo se distinguen en:macroscópicos y microscópicos.
Los primeros son de notables dimensiones, y están generalmente llenos de aire, en efecto, el agua los atraviesa rápidamente, impulsada por la fuerza de la gravedad. Los segundos en cambio están ocupados engran parte por agua retenida por las fuerzascapilares.
Los terrenos arenosos son ricos en macroporos, permitiendo un rápido pasaje del agua, pero tienen una muy baja capacidad de retener el agua, mientras que los suelos arcillosos son ricos en microporos, y pueden manifestar una escasa aeración, pero tienen una elevada capacidad de retención del agua.
••
•
•
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•
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Profundidad efectiva
• es el espacio en el que las raíces de las plantas comunes puedenpenetrar sin mayores obstáculos, con vistas a conseguir el agua ylos nutrimentos indispensables. Tal información resulta ser de sumaimportancia para el crecimiento de las plantas. La mayoría de lasúltimas pueden penetrar más de un metro, si las condiciones delsuelo lo permiten.
• Un suelo debe tener condiciones favorables para recibir, almacenar
y hacer aprovechable el agua para las plantas, a una profundidad de por lo menos del susodicho metro. En un suelo profundo las plantas resisten mejor la sequía, ya que a más profundidad mayorcapacidad de retención de humedad. De igual manera, la planta puede usar los nutrimentos almacenados en los horizontes profundos del subsuelo, si éstos están al alcance de las raíces
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Consistencia
Es la característica física que gobierna las fuerzas de cohesión-adhesión, responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto.
Dichas fuerzas dependen del contenido de humedades pro esta razón que la consistencia se debe expresar en términos de seco, húmedo y mojado.
•
•
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PROPIEDADES QUIMICAS
Los elementos químicos en el suelo••
•
•
•
•
Capacidad de intercambio
pH
Conductividad eléctrica
Materia orgánica
Salinidad
catiónico
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Elementos químicos en el suelo
Los elementos químicos del suelo pueden estar contenidos en:
• La fase sólida. Formandominerales
parte de laenestructura de los o incluidos
compuestos orgánicos.
• La fase líquida. Contenidos en el agua delsuelo. Por lo general, las moléculas están totalo parcialmente disociadas en iones: los decarga positiva se llaman cationes y los de carganegativa se llaman aniones.
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COMPONENTES INORGANICOS DELSUELO
Los elementos más abundantes de la corteza terrestre•
•••
son oxígeno (O) y silicio (Si), que representan el 75
% del total. A continuación le siguen aluminio (Al),
hierro (Fe), calcio (Ca), sodio (Na),
magnesio (Mg).potasio (K), y
Los compuestos inorgánicos más abundantes son:
• Las arcillas. Son silicatos de aluminio hidratados, conestructura laminar.
Existen diferentes tipos de arcillas: caolinita, mica, montmorillonita, vermiculita, clorita, etc
•
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• Óxidos e hidróxidos.Compuestos de oxígeno y delgrupo OH con otroselementos. Van normalmenteasociados a las arcillas.
• Carbonato cálcico (CaCO3 ). Se encuentra en la naturalezaprincipalmente en forma decalcita y aragonito. No se
disuelve en agua pura, pero sí en agua que contenga CO2, como es el caso del agua del suelo.
• Yeso. mineral comúnconsistente en sulfato decalcio hidratado(CaSO4·2H2O)
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Capacidad de intercambio catiónico
• Es la suma total de loscationes adsorbidospor el C. A-H, quepueden serintercambiados porotros cationes de lasolución del suelo.
• Se expresa en meq100 g. de suelo
/
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pH del sueloLa acidez del suelo se determina por la concentración de protones enla solución del suelo
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Clasificación de los suelos según elvalor del pH (U.S.D.A)
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Importancia del pH del sueloplantas
para las
• El pH ejerce una gran influencia en lade elementos nutritivos.
El intervalo de pH comprendido entre más adecuado para la asimilación de por parte de las plantas.
asimilación
• 6 y 7 es elnutrientes
• Los microorganismos del suelo proliferan convalores de pH medios y altos. Su actividad sereduce con pH inferior a 5,5.
• Cada especie vegetal tiene un intervalo de pHidóneo
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Conductividad eléctrica
• Es la medida de la cantidad de corriente que pasa solución del suelo.
a través de la
• La conductividad eléctrica de una solución es proporcional alcontenido de sales disueltas e ionizadas contenidas en esa solución.
Por tanto, el contenido de salino de una solución se conoce midiendo laconductividad eléctrica de la solución, mediante la fórmula:ST = 0,64 · CE ST = Contenido total de sales.
Se expresa en: gramos / litro de disolución (g/l)
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••
CE = Conductividad eléctrica.
Se expresa en: deciSiemens / metro (dS/m)
milimhos / centímetro (mmho/cm)
1 dS/m = 1 mmho/cm•
suelos salinos.
• Un suelo es salino cuando tiene un exceso de salessolubles, cuyos iones en la solución del suelo impiden odificultan el desarrollo normal de las plantas.
Se consideran sales solubles las que están compuestas por los siguientes iones:Cationes: calcio, magnesio, sodio, potasioAniones: cloruro, sulfato, bicarbonato, carbonato
•
••
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Clasificación de los suelossalinidad
según su
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Propiedades biológicasEstán asociadas a la presencia de materia orgánica y de formas de vida animal, tales como microorganismos, lombrices e insectos. Constituida por la microfauna del suelo, como hongos, bacterias,
•
•nematodos,condiciones
insectos y lombrices,acelerando
los cuales mejoran lasdelde
suelo la descomposición ymineralización la
demateria orgánica, además que entre ellos
ocurrenbalance ataques
procesos antagonismo o sinergia que permite unlosentre poblaciones dañinas y benéficas que disminuyen
de plagas a las plantas.
• Estimulación de la actividad biológica y crecimiento vegetal pormicroorganismos que contiene.
los
• Descomposición de componentes minerales insolubles (fosfatos)para ponerlos a disposición de la planta.
• Transformación de nitrógenocuerpo de microorganismos)como amoniaco en el aire.
soluble en nitrógeno orgánico (enevitando su pérdida por lixiviación
elo
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