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Contaminación de suelos
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Contaminación de suelos

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  • 1. Dinámica y disponibilidad de contaminantes en los suelos Lic. MSci Silvana Irene Torri silvana.i.torri@gmail.com
  • 2. Unidad 2 Dinámica y disponibilidad de contaminantes en el suelo: factores que la determinan y métodos de estudio. Caracterización y diagnóstico de suelos contaminados. Niveles de referencia.
  • 3. Contaminación por Sustancias Inorgánicas prácticas agrícolas explotaciones mineras procesos industriales automoción
  • 4. Ciclo de los elementos potencialmente tóxicos (EPT) en los suelos fertilizantes Arcillas minerales coloidales Materia Orgánica (fijada) precipitados Solución del Micro suelo organismos quelatos adaptado de Torri et al, 2010
  • 5. Factores que afectan la biodisponibilidad de EPT pH del suelo Contenido de materia orgánica Procesos de óxido – reducción Procesos de intercambio catiónico Actividad radical Factores climáticos y de manejo
  • 6. Disponibilidad relativa de los metales retenidos en el suelo Forma de retención en el suelo Disponibilidad relativa Iones en solución del suelo Fácilmente disponible Ión en complejo de cambio Relativamente disponibles, pues estos metales, por su pequeño tamaño y altas cargas, quedan fuertemente adsorbidos Metales quelados por compuestos orgánicos Menos disponibles Metal precipitado o coprecipitado Disponible sólo si ocurre alguna alteración química Incorporado a la matriz biológica Disponible después de la descomposición Metal en la estructura mineral Disponible sólo después de la met eoriz ación
  • 7. Evaluación de la contaminación con elementos traza en el suelo: altas concentraciones en el horizonte superficial seguida de un drástico decrecimiento a los pocos centímetros de profundidad en la planta: coeficiente de transferencia: la concentración de un determinado EPT en tejido vegetal frente a la concentración de este EPT en el suelo. Máximo: Cd, Tl, Zn, Se y Cu Medio: Ni Mínimo: Co, Cr, Hg, Pb, As, Se y Sn
  • 8. Umbrales de contaminación nivel de referencia nivel de investigación nivel de intervención DTPA Formas bioasimilables EDTA Toxicidad Concentración Digestión total ácida
  • 9. La concentración en la fase asimilable es una medida directa de la peligrosidad real o presente, mientras que la concentración total es válida para evaluar la peligrosidad potencial o futura y solo representa de una manera indirecta y aproximada de la toxicidad actual de un suelo.
  • 10. Cinc (Zn) Para suelos agrícolas: Nivel medio ppm Zn cita Alemania 67 mg/kg Crossman y Wustermann, 1992 Francia 72 mg/kg Baize, 1997 Reino Unido 97 mg/kg McGrath y Loveland, 1992 Nivel de referencia ppm Zn cita Bélgica 62 mg/kg BVRHABTGG, 1995 Alemania 300 mg/kg Barth y Hermite,1987 Nivel de intervención ppm Zn cita Italia 120 mg/kg GRER, 1996 Alemania 720 mg/kg NMHPPE, 1994 Nivel de intervención suelos de parques y zonas forestales: 1000 mg/kg. áreas industriales: 3000 mg/kg.
  • 11. Umbrales propuestos para el Zn en España Suelos agríc olas pH <7 pH>7 Nivel de referencia <200 <300 Nivel de investigación recomendable 200-300 300-500 Nivel de investigación obligatoria 300-600 500-1000 Nivel de intervención >600 >1000 Nivel de intervención en suelos de parques naturales >1000 Nivel de intervención en suelos de áreas industriales >3000 Los valores representan concentraciones totales y están expresados en mg/kg
  • 12. Contaminación por Sustancias Orgánicas Fitosanitarios: plaguicidas, herbicidas y fertilizantes. productos del petróleo actividades industriales actividades comerciales actividades pesqueras
  • 13. Valores límites de contaminantes orgánicos en disolución (muestra: agua 1:10) COMPUESTO ORGÁNICO VALOR LÍMITE * Cianuro total No debe detectarse Compuestos organofosforados No debe detectarse PCB No debe detectarse Diclorometano <0,02 mg/l Tetracloruro de carbono <0,002 mg/l 1,2-dicloroetano <0,04 mg/l 1,1-dicloroetileno <0,02 mg/l cis-1,2-dicloroetileno <0,04 mg/l 1,1,1-tricloroetano <1 mg/l 1,1,2-tricloroetano <0,006 mg/l Tricloroetileno <0,03 mg/l Tetracloroetileno <0,01 mg/l 1,3-dicloro propeno <0,002 mg/l Thobencarb <0,02 mg/l Thiuram <0,006 mg/l Simazine <0,003 mg/l Benceno <0,01 mg/l ( World Soil Contamination and Remediation, USA)
  • 14. Evolución de los contaminantes orgánicos en el suelo procesos de acumulación: mecanismos físicos y de adsorción procesos de degradación : descomposición química, fotoquímica y degradación biológica procesos de transporte : difusión, lixiviación, volatilización y erosión En cuanto al contaminante: Concentración, composición, estructura, peso molecular, tendencia a generar cargas, adsorción, volatilidad, solubilidad, coeficiente de reparto regula la toxicidad, biodisponibilidad, movilidad, persistencia y bioacumulación en el suelo.
  • 15. Movilización y distribución de compuestos orgánicos (Marathon- Agricultural and Environmental Consulting, 1992) Procesos Consecuencias Factores Transferencia (procesos que reubican los compuestos orgánicos sin alterar su estructura) Movilización física Movimiento de compuestos orgánicos Velocidad del viento, tamaño de las gotas, debido a la acción del viento distancia al objeto físico Adsorción Fijación de los compuestos orgánicos Contenido de arcilla y materia orgánica, debido a su interacción con plantas, tipo de arcilla, humedad. suelos, y sedimentos. Volatilización Pérdida de compuestos orgánicos debido Presión de vapor, velocidad del viento, a la evaporación del suelo, planta o temperatura ecosistema acuático. Lixiviación Movilización de los compuesto orgánicos Contenido de agua, macroporos, textura a través de los suelos en profundidad. del suelo, arcilla. Erosión Movimiento de compuestos orgánicos Escorrentías, velocidad del viento, tamaño ocasionara por el agua o la acción del de las partículas de suelo. viento.
  • 16. Movilización y distribución de compuestos orgánicos (Marathon- Agricultural and Environmental Consulting, 1992) Procesos Consecuencias Factores Degradación (procesos que alteran la estructura química) Fotoquímica Rotura de los compuestos orgánicos Estructura de los compuestos orgánicos, debido a la absorción de la luz solar intensidad y duración de la exposición solar Microbiana Degradación de compuestos orgánicos Factores medioambientales (pH, ocasionada por microorganismos. humedad del suelo, temperatura), presencia de nutrientes, contenido de materia orgánica. Química Alteración de los compuestos orgánicos pH alto o bajo, factores que influyen en la por procesos químicos como hidrólisis y degradación microbiana. reacciones redox. Metabolismo Transformaciones químicas de los Capacidad de absorción del organismo, compuestos orgánicos después de ser metabolismo del mismo. absorbidos por plantas o animales.
  • 17. Vida Media en el Suelo La vida media está definida como el tiempo (en días, semanas o años) requerido para que la mitad del contaminante orgánico presente después de la contaminación se descomponga en productos de degradación. La descomposición depende de varios factores: temperatura pH del suelo microorganismos presentes en el suelo clima exposición del plaguicida a la luz, agua y oxígeno
  • 18. Persistencia de varios tipos de plaguicidas (García, 1997) Clase Acción Persistencia Organoclorados Insecticidas 2-5 años (ver tabla X+1) Ureas Herbicidas 4-10 meses Ácidos benzoicos Herbicidas 3-12 meses Amidas Herbicidas 2-10 meses Carbamatos Herbicidas 2-8 semanas Funguicidas Insecticidas Ácidos alifáticos Herbicidas 3-10 semanas Organofosforados Insecticidas 7-8 semanas
  • 19. Biomagnificación de contaminantes