suelos y características

SUELOS: Se define como suelo al material mineral no consolidado en la superficie de la tierra, que ha estado sometido a la influencia de factores genéticos y ambientales (material parental, clima, macro y microorganismos y topografía) actuando durante un determinado periodo.

La composición química de un suelo viene determinada, en buena parte, por el tipo de material originario (roca), puesto que es el material base a partir del cual se forma el suelo.

Básicamente son tres los tipos de rocas que pueden ser material original del suelo:

ÍGNEAS: formadas por solidificación de un material fundido (lava). Tienen como término medio un 50 % de óxido de silicio (SiO2).

SEDIMENTARIAS: formadas por sedimentación de materiales depositados por el viento, el agua, el hielo o la gravedad (areniscas (SiO2), lutitas y arcillas), o por procesos químicos o bioquímicos (evaporitas y calizas).

METAMÓRFICAS: formadas por recristalización de rocas ígneas o sedimentarias en condiciones de elevada presión y/o temperatura. Por término medio, un suelo tiene la siguiente composición volumétrica: 

 50% de materia sólida: 45 % mineral y 5 % orgánica 

 20-30 % disolución acuosa 

 20-30 % aire

Los constituyentes del suelo son de dos tipos: 

COMPONENTES INORGÁNICOS: son los productos derivados de la meteorización y, según su tamaño y naturaleza, se clasifican en gravas, arenas y arcillas (la cantidad relativa de cada una de ellas Guía sobre suelos contaminados 11 constituye la textura). 

Están constituidos por partículas minerales. En los poros y cavidades que existen entre las partículas también hay agua y aire.

COMPONENTES ORGÁNICOS O HUMUS: son resultado de la descomposición de los restos de seres vivos por acción de las bacterias y los hongos. Su presencia da calidad al suelo, retiene el agua y sirve como fuente de alimento de microorganismos que fertilizan el suelo.

CONTAMINACION DE SUELOS 

 Se define como suelo contaminado a todo aquel sitio o lugar cuyas características, químicas, físicas o biológicas han sido alteradas negativamente por la presencia de agentes externos de carácter peligroso, en concentraciones que pueden representar daños al medio ambiente o a la salud humana.

La contaminación en suelos puede darse de dos formas:

Contaminación endógena: aquel tipo de contaminación que se da de forma natural es decir aquella donde los contaminantes son originarios del mismo suelo. Por ejemplo, la concentración y toxicidad que presentan determinados elementos metálicos (metales pesados) presentes en los minerales de algunas rocas a medida que el suelo evoluciona.

Otro es la evolución acidificante de los suelos por la acción conjunta de la hidrólisis, lavado de cationes, presión de CO2 y ácidos orgánicos que, progresivamente, conducen a una mayor concentración de Al disuelto y a un predominio de especies nocivas como Al+3 o las formas Al-OH escasamente polimerizadas (Macias, 1993).

Contaminación exógena: aquella contaminación con origen externo, es decir es directamente relacionada a la actividad antropogénica,  esto debido a que no se desarrolla con una planificación adecuada produciendo así un cambio negativo en las propiedades fisicoquímicas del suelo.

Estos agentes contaminantes son los metales pesados que  proceden directamente de las minas, fundición y refino; residuos domésticos; productos agrícolas como fitosanitarios; emisiones atmosféricas mediante actividades de minería y refinería de metales, quema de combustibles fósiles, purines, etc.

Principales agentes contaminantes 

Contaminante Contaminación en el suelo Metales pesados  Intoxicación por (Hg, Cd, Pb etc) Emisiones acidas atmosféricas  Disminución del pH del suelo con el que se puede superar la capacidad tampón y liberar elementos de las estructuras cristalinas que son nocivos para animales y plantas  Aguas salinas  Provoca la sodificacion o salinización del suelo estas interfieren con el crecimiento vegetal Fertilizantes  Además de contener metales pesados, producen contaminación por fosfatos (eutrofización de lagos) y nitratos. Características de un suelo contaminado

Se consideran suelos potencialmente contaminados o sospechosos de contaminación aquellos que cumplen con alguna de las siguientes condiciones:

Sirven de soporte a actividades que comportan la utilización, almacenamiento o producción de sustancias de carácter peligroso susceptibles de contaminar el suelo. Igualmente, aquellos que soportan actividades de almacenamiento y/o de gestión de residuos peligrosos.

Presentan concentraciones de hidrocarburos totales de petróleo superiores a 50 mg/Kg.

Métodos para la Remediación y Bioremediación 

Bioestimulación

La bioestimulación modifica el entorno para estimular las bacterias "biorremediadoras" existentes en el medio  aquellas con capacidad para restaurar un entorno con elevada toxicidad-.

Se emplean distintas técnicas para modificar el entorno que restaurar, entre ellos la inyección de nutrientes que estimulan el crecimiento de los microorganismos responsables de la restauración; o también técnicas de bioaumentación (inocular cepas microbianas genéticamente modificadas y con mayor capacidad para restaurar entornos con alta concentración tóxica).

Es un método conocido y efectivo para tratar aguas y subsuelo que han padecido vertidos de hidrocarburos.

Bioaumentación

La bioaumentación se refiere a inocular cepas microbianas que han sido modificadas en el laboratorio para tratar con mayor rapidez y eficacia suelos y agua contaminada. El proceso se inicia a menudo en el propio medio contaminado, donde se toman muestras microbianas.

Si las variedades de bacterias ya presentes son capaces de restaurar el lugar contaminado, se opta por estimular su crecimiento. En ocasiones, no obstante, los microorganismos existentes no tienen la capacidad de remediación, momento en el que se introducen variedades exógenas modificadas.

La bioaumentación es utilizada en complejos municipales de tratamiento de aguas residuales, para acelerar la depuración de residuos tóxicos a través de biorreactores.

Remediación electrocinética (RE)

 La remediación electrocinética es una tecnología en desarrollo que aprovecha las propiedades conductivas del suelo, cuyo objetivo es separar y extraer contaminantes orgánicos e inorgánicos (metales) de suelos, lodos y sedimentos, con el uso de un campo eléctrico que permite remover las especies cargadas (iones).

 Implica la aplicación de una corriente directa de baja intensidad entre un electrodo positivo y uno negativo. Los iones metálicos, iones amonio y compuestos orgánicos con carga positiva, migran hacia el cátodo; mientras que los aniones como el cloruro, cianuro, fluoruro, nitratos y compuestos orgánicos cargados negativamente se mueven hacia el ánodo 

Aplicaciones. Pueden tratarse contaminantes orgánicos polares y metales pesados. Se ha utilizado a nivel piloto para tratar contaminantes inorgánicos como Pb, Ni, Hg, As, Cu, Zn etc.

Incineración 

En los procesos de incineración tanto in situ como ex situ, se utilizan altas temperaturas de operación que van desde los 870 a los 1,200 °C, con la finalidad de volatilizar y quemar compuestos orgánicos y halogenados en presencia de oxígeno. Generalmente se utilizan combustibles para iniciar el proceso de combustión. Las eficiencias de remoción y destrucción de los incineradores operados adecuadamente exceden el 99.99%. Sin embargo, los gases de combustión generalmente requieren de tratamiento. Existen diferentes tipos de incineradores.

A continuación se muestra una tabla con varios de los métodos de remediación de suelos:

CARACTERÍSTICAS DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO DE SUELOS Técnica Lugar de aplicación Velocidad de tratamiento Coste económico Contaminantes tratables Estabilización/solidificación In situ ex situ Rápida Bajo Metales pesados, materiales radiactivos Enjuague de suelos In situ Media Medio Fenoles, metales, aceites, contaminantes solubles, compuestos orgánicos Lavado de suelos Ex situ Rápida Medio Metales, derivados del petróleo, COV, plaguicidas Bioestimulación in situ In situ Lenta Bajo Hidrocarburos, derivados del petróleo, pesticidas, disolventes, conservantes de la madera, otras sustancias químicas orgánicas. Bioventing In situ Media Bajo Compuestos orgánicos procedentes de residuos de refinería, residuos de alquitrán, residuos de la industria de la madera, suelos contaminados por creosota, hidrocarburos, pesticidas, desechos de pinturas. 

Referencias 

http://edafologia.ugr.es/donana/aznal5.htm

http://www.respel.cl/ResiduosPeligrosos/index.php/suelos-contaminados-con-metalespesados

http://www.bioenciclopedia.com/contaminacion-del-suelo/

http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/libros/448/9.pdf

http://www.ecured.cu/Suelo_contaminado 

http://www.bdigital.unal.edu.co/2242/1/70060838.2002.pdf 

http://www.miliarium.com/Proyectos/SuelosContaminados/Manuales/Conceptocontsuelo.a sp 

http://www.inecc.gob.mx/sqre-temas/763-aqre-metales#3

http://www.conectapyme.com/files/medio/guia_suelos_contaminados.pdf

http://faircompanies.com/news/view/biorremediacion-10-metodos-recuperacion-ecologica/

http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/download/372.pdf 

http://www.miliarium.com/Prontuario/TratamientoSuelos/Welcome.asp 

http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_ambiental/remediacion.pdf 

http://www.ambiente.gov.ar/archivos/web/Probarros/file/21.pdf