Este documento trata sobre la contaminación de suelos. Explica conceptos clave como la capacidad de carga del suelo, los mecanismos de interacción entre suelos y agentes contaminantes, y los procesos de transporte y acumulación de contaminantes en suelos. También describe etapas clave en la investigación de suelos contaminados como la exploratoria y la detallada.
2. Introducción a la Contaminación del Suelo:
• El suelo y sus usos.
• Componentes y propiedades del suelo que influyen en la
dinámica de contaminantes.
• Concepto de contaminación del suelo. Agentes contaminantes.
Orígenes de la contaminación: urbano, industrial, agropecuario.
Mecanismos de interacción del suelo con los agentes
contaminantes. Capacidad de carga del suelo. Procesos
responsables de la distribución y acumulación.
• Investigación de Suelos Contaminados. Investigación Preliminar.
Investigación Detallada. Adaptación del modelo conceptual.
Diseño y toma de muestras de Suelos. Metodologías analíticas
para determinar contaminantes químicos por especiación.
Interpretación y comunicación de resultados. Remediación.
3. El Territorio, soporte de toda vida y actividad en el planeta,
es entendido de diferentes maneras:
• Como una simple “plataforma o soporte para el negocio
inmobiliario”
• Como un sustrato “soporte de las actividades productivas”.
• “Suelo es un agregado inconsolidado sólido formado por la
destrucción mecánica y química de las rocas”.
• “Zona en que se compenetran la parte sólida, líquida y
gaseosa de la Tierra, lo mineral y lo orgánico, seres vivos y
restos de la vida, crecimientos y destrucciones, lavados y
evaporaciones, una complejidad natural sometida a una
complejidad dinámica”
• “Suelo es la base de toda actividad humana y se lo debe
proteger como recurso evitando cualquier tipo de
contaminación, degradación o erosión”
4. EL SUELO ES LA CUBIERTA SUPERFICIAL DE LA
SUPERFICIE CONTINENTAL DE LA TIERRA;
ES UN AGREGADO DE MINERALES Y DE PARTÍCULAS
ORGÁNICAS FORMADO A PARTIR DE LA ACCIÓN
CONJUNTA DEL CLIMA, EL RELIEVE, LOS
ORGANISMOS Y EL HOMBRE A TRAVÉS DEL TIEMPO.
6. Los Usos del suelo son los diferentes usos que el hombre puede dar a
la tierra.
Se determinan sobre la base de su estudio y de los procesos
determinan cual es mas conveniente para un espacio concreto.
Entre los diferentes usos que el hombre puede dar a la tierra están:
uso urbano, uso agrícola o uso industrial. (Ley 24051)
Los suelos poseen capacidades diferenciales para soportar diversas
actividades humanas en función de sus características físicas,
ecológicas y socioeconómicas.
Las zonas con características muy parecidas, constituyen una unidad
ambiental (zonificación) y se representa en mapas.
Los usos del suelo son regulaciones que determinan las actividades
que es posible llevar a cabo en los suelos, sin modificar la propiedad
de la tierra y respetando la organización social de los núcleos
agrarios. Estos diversos usos se expresan en las zonas que define el
Ordenamiento Ecológico.
8. El suelo es el producto de la interacción de la roca madre,
el clima y los organismos vivos condicionados por la acción
del tiempo y el relieve. Estos agentes, condiciones o
fuerzas se denominan factores de formación de suelos.
Jenny (1941), le dio a esto una expresión matemática:
s = f (cl, o, r, mo, t)
Donde s representa el suelo o una propiedad del mismo y
resulta una función de los factores de formación de suelos.
Los cinco factores formadores incluyen:
Factores bioclimáticos generales: el clima general de una
región y los organismos,
Factores locales: el relieve y el material original
Factor tiempo
9. Siendo el suelo una función de los factores de
formación, si todos se mantienen constantes
menos uno, el suelo será una función del factor
que varíe, estableciéndose una secuencia de
suelos en función de ese factor.
Así, si el único factor que varía es el clima,
tendremos una climosecuencia, o si fuera la
vegetación, una biosecuencia.
En la misma forma se establecerán litosecuencias,
toposecuencias y cronosecuencias, en función de
la roca madre, el relieve o el tiempo.
10. Los componentes primarios del suelo son:
1) compuestos inorgánicos, no disueltos, producidos
por la meteorización y la descomposición de las
rocas superficiales;
2) los nutrientes solubles utilizados por las plantas;
3) distintos tipos de materia orgánica, viva o muerta
4) gases y agua requeridos por las plantas y por los
organismos subterráneos.
11.
12. Entre las propiedades de los suelos se encuentran:
• color, • pH,
• distribución del • materia orgánica,
tamaño de partículas, • capacidad de
• textura, intercambio iónico,
• estructura, • sales solubles y
• porosidad, • óxidos amorfos-sílice
• atmósfera, alúmina y óxidos de
• humedad, hierro libres.
• densidad,
13. El ambiente
El ambiente es el producto de la interacción dinámica de todos los elementos y
seres vivos presentes en un lugar.
Plantas y animales dependen de los componentes y características del medio
para crecer y reproducirse. Esta tolerancia o adaptación es un proceso que les
permite vivir sometidas a condiciones ambientales que pueden no ser
adecuadas para otras especies. A su vez, plantas y animales actúan sobre el
ambiente en el que se desarrollan, modificándolo.
Los factores físicos o abióticos son el clima, la composición del suelo, el agua,
nuestro planeta recibe casi toda su energía del sol. La luz es esencial para la
fotosíntesis. La temperatura tiene influencia en los procesos bioquímicos de los
organismos vivos. El agua que todos los vegetales y animales terrestres
necesitan depende de las lluvias. Los vientos pueden aportar humedad o
sequedad.
Los factores biológicos o bióticos son los que se incluyen animales, plantas y
microorganismos, es decir los seres vivos. En las plantas intervienen los
microorganismos que enriquecen el suelo. Otras plantas que les brindan
protección o compiten por la luz, agua y nutrientes.
También los seres humanos forman parte de los ecosistemas.
15. Existencia en el ambiente de contaminantes o agentes tóxicos o
infecciosos que entorpecen o perjudican la vida, la salud y el
bienestar del hombre, la fauna y la flora; que degradan la calidad
del ambiente y en general, el equilibrio ecológico y los bienes
particulares y públicos.
Presencia en el ambiente de cualquier elemento – físico, químico,
biológico – que resulte peligroso para el hombre, los animales, la
masa vegetal o los recursos abióticos; altere la calidad de los
componentes ambientales, perturbe las relaciones dentro de los
ecosistemas, la salud y el bienestar de las poblaciones que los
ocupan o el potencial escénico de un área de la biosfera.
El agregado de materiales y energías residuales al entorno que
provocan directa o indirectamente una pérdida reversible o
irreversible de la condición normal de los ecosistemas y de sus
componentes en general, traducida en consecuencias sanitarias,
estéticas, recreacionales, económicas y ecológicas negativas e
indeseables.
16. La FAO define la contaminación como una forma de
degradación química que provoca la pérdida parcial o total de
la productividad del suelo.
Entonces podríamos decir que todo incremento en la
concentración (a partir de su valor o “índice” normal) de una
sustancia o agente (bajo sus distintas formas), en cualquiera de
los tres medios (aire, agua y suelo) y que termina por provocar
una situación tal que afecta la capacidad de un área para
“mantener” la vida dentro de la misma, es lo que llamamos
contaminación .
Cabe recordar que la ley 24.051 establece en su artículo 2° que
será considerado peligroso todo residuo que pueda causar
daño, directa o indirectamente, a seres vivos o contaminar el
suelo, el agua, la atmósfera o el ambiente en general.
Además, señala que serán así considerados aquellos indicados
en el Anexo I de la ley o los que posean alguna de las
características enumeradas en su Anexo II.
17. Mecanismos de interacción del suelo con los
agentes contaminantes
A partir de un contaminante en el suelo se pueden desencadenar una serie
de procesos de movilización del mismo, cuya acción efectiva dependerá de
una parte de la composición y características fisico-químicas de la
sustancia y por otra de las características geoquímicas y geofísicas del
suelo.
En general, el suelo por sí mismo no es un vector importante de dispersión
de contaminantes, pero en combinación con otros factores ambientales se
revela como un foco emisor de contaminación de gran importancia en el
medio.
El agua, y en menor medida el aire, son los agentes dispersantes de la
contaminación presente en un suelo.
También, hay que tener en cuenta el papel de ciertos componentes del
suelo, como son los coloides, dentro del material sólido inorgánico, los
materiales húmicos y los microorganismos.
18. CAPACIDAD DE CARGA.
*Posibilidad de un ecosistema de soportar a los organismos y, al
mismo tiempo, mantener su productividad, adaptabilidad y
capacidad de renovación.
*Es la facultad que tiene un medio (aire, agua y suelo) para
absorber ciertos elementos extraños sin que ello implique
cambios en sus relaciones esenciales.
*Capacidad de un territorio para soportar un nivel o intensidad
de uso.
CARGA TOTAL DE CONTAMINACIÓN.
Masa de un contaminante específico que ha sido descargada en
el ambiente, en un período determinado. Este concepto es, bajo
determinadas circunstancias, más importante que la
especificación misma de la capacidad de concentración del
contaminante de ese medio.
19. Transporte y distribución de contaminantes en suelos
El transporte de sustancias contaminantes depende fuertemente del medio
en que se encuentran.
Los procesos hidrológicos son un factor importante tanto en la movilización
como en el destino de sustancias contaminantes, ya que proveen los
principales caminos de transporte y el medio (el agua) para la mayoría de
los procesos de transformación química y biológica.
En los sistemas terrestres, los procesos de lluvia – escorrentía –
evaporación- infiltración, tienen un efecto directo sobre el transporte y
transformación de las sustancias contenidas en el suelo.
En el suelo esos productos químicos pueden ser transformados por
descomposición fotoquímica o transportados por la erosión, o por el agua o
ser disueltos, adsorbidos, degradados o absorbidos por las plantas, los
meso y microorganismos.
En el medio subterráneo, el movimiento de las sustancias contaminantes
depende principalmente del flujo de aguas subterráneas. Por lo tanto, es
necesario analizar los procesos de transporte de contaminantes de acuerdo
al ciclo hidrológico.
20. Retención y acumulación de contaminantes
en suelos
La retención de los contaminantes se lleva a cabo por medio de fenómenos de
absorción física, interacción química o bien los transforman por medio de
reacciones bioquímicas.
Especiación química y disponibilidad
La descripción de las formas químicas que un elemento toma en solución se
denomina especiación.
Los arseniatos de los fungicidas son retenidos por el suelo y ocurre una
acumulación biológica.
La movilidad de contaminantes catiónicos en los suelos sigue el orden:
Cu < Pb < Ba < Zn < Cd < Ni < Mg
Los factores que influyen sobre la movilidad catiónica son: la textura, la
superficie específica, el pH y el contenido de sesquióxidos libres en el suelo.
El estado físico en que se encuentran las sustancias contaminantes tiene gran
efecto sobre su distribución.
Los metales conocidos como contaminantes importantes siguen la serie de
solubilidad:
Cd > ó = Zn > Ni > Cu > Pb > Cr
21.
22. I D E N T I F I C A C IÓ N
Sitios con sospecha
de presencia de
contaminantes
Objetivos Generales
Objetivos Particulares
FASE EXPLORATORIA
Revisión Preliminar de Información
Etapa 1
Punto de Decisión N° 1 SI ¿Indicios de NO
contaminación?
Parte 5: Directivas para la
Investigación potencialmente contaminado
investigación exploratoria de
probablemente no contaminado
IRAM 29481-5 sitios urbanos e industriales
Exploratoria Evaluación de la Información
(Formulación de las Hipótesis)
con respecto a la
Punto de Decisión N° 2
contaminación de suelos
¿Se requiere una NO
investigación del sitio?
I N V E S T I G A C IÓ N
SI
Etapa 2
Punto de Decisión N° 3 Investigación de Campo
NO SI
Verificación de la Indicación de no Hallazgo de
contaminación contaminación contaminación
sospechada diferente
SI
¿Se requiere una NO
Punto de Decisión N° 4 investigación más amplia?
SI
FASE DETALLADA
Investigación Detallada
Directivas para la investigación
Investigación
Etapa 3
Punto de Decisión N° 5 IRAM 29482 detallada de sitios urbanos e
industriales con respecto a la
Detallada ¿La información es
adecuada, conforme a los
NO
contaminación del suelo
objetivos de la
¿La calidad de investigación?
la información
es la deseada? SI
Informe
23. Anexo A
(Informativo)
Diagrama de flujo de la investigación detallada
FASE EXPLORATORIA Parte 5: Directivas para la
Investigación exploratoria
Investigación investigación exploratoria de
IRAM 29481-5 sitios urbanos e industriales
Exploratoria Se requiere una
investigación
con respecto a la
más amplia contaminación de suelos
I N V E S TI G AC I ÓN D E SI TI O S C O N R E S PE C T O A LA C O NT A M IN AC I ÓN D E L S U EL O
FASE DETALLADA
Objetivos de la investigación detallada
(principales y subsidiarios)
Evaluación de la información existente
(resultados de la investigación exploratoria)
Adaptación del modelo conceptual y No
presentación de hipótesis
Diseño de la
investigación de campo
Investigación de campo
Estrategia de muestreo Estrategia de análisis
- Posiciones de muestreo - Selección de parámetros
- Esquema de muestreo Directivas para
a ensayar la investigación
Investigación -
-
Profundidad del muestreo
IRAM 29482
Tamaño y tipo de muestras
- Identificación de métodos
analíticosdetalladade sitios urbanos e
a utilizar
- industriales con respecto a la
Detallada Cantidad de muestras
contaminación del suelo
Plan de muestreo y análisis
- Muestreo
- Análisis químicos
- Aseguramiento y control de la calidad
¿La información es adecuada
y suficiente para cumplir los
objetivos de la investigación?
Sí
Informe
24. Diseño y toma de muestras de Suelos
Existen tres enfoques básicos para el muestreo:
Selectivo: consiste en escoger sitios para el muestreo en base a diferencias
obvias o típicas. Tales diferencias se determinan según la experiencia del
muestreador y generalmente incluyen factores tales como la visibilidad del
área de un derrame de químicos, los cambios en el color del suelo, las áreas de
perturbación física anterior o las áreas sin vegetación o con vegetación muerta.
Sistemático: es un método mediante el cual los puntos de muestreo
seleccionados se ubican a distancias uniformes entre sí. En los sitios con
derrames de químicos líquidos o con deposición aérea de contaminantes, este
método es útil para documentar probables gradientes de concentración.
Al azar: el muestreo al azar se basa en la teoría de probabilidades y la
necesidad de un riguroso análisis estadístico. El muestreo al azar permite toda
combinación posible de unidades de muestras a seleccionarse y el número de
combinaciones posibles está sólo limitado por el tamaño de la muestra.
Una combinación de muestreo selectivo, sistemático y al azar es a menudo el
enfoque más factible.
25. Especiación química y disponibilidad
La descripción de las formas químicas que un elemento toma en solución
se denomina especiación.
Cada elemento tiene una particular especiación química en solución, la
cual afecta profundamente su biodisponibilidad.
Las soluciones acuosas de los suelos, aguas superficiales y subterráneas
ofrecen diversas posibilidades de interacción de los metales con materia
orgánica (ácidos fúlvicos, húmicos), HCO3-, CO32-, OH- y otros aniones
capaces de formar complejos solubles con cationes metálicos.
En particular, los ligandos orgánicos incrementan la capacidad de
transporte de soluciones para metales fuertemente complejantes como el
Cu, incrementando su solubilidad.
Los ligandos complejantes solubles aumentan la movilidad de los
metales. Por ejemplo, la adsorción de iones como Cu y Cd por las raíces
de las plantas se correlaciona con la concentración del metal iónico libre
en la solución del suelo. Si hay materia orgánica presente hay una mayor
toma de Cu por las raíces a cualquier concentración de Cu libre (no
complejado). Esto se debe a que la concentración de complejos orgánicos
de Cu es mucho mayor que la de Cu libre.
26. La concentración de HCO3-, CO32-, OH- y materia orgánica aumenta su
concentración con el incremento del pH.
La adsorción de cationes metálicos en superficies minerales y orgánicas
se favorece cuando se incrementa el pH. En consecuencia, la solubilidad
total de los metales en solución disminuye a pH 6 o 7 y vuelve a
aumentar a pH más elevados.
• Orgánicos • Inorgánicos
• -VOC´s no halogenados • -NaCl y otras sales
• -VOC´s halogenados • -Metales en especial As, Ba,
• -SVOC´s no halogenados Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Se, Zn y
incluyen PAH y algunos Ag
pesticidas • -Asbestos
• -SVOC´s halogenados incluyen • -Fluoruros
PCB, Clorofluocarbonos, • -Cianuros
muchos pesticidas • -Fertilizantes
• -Combustibles • Radionuclidos
27. • Remediar y restaurar significa limpiar y
demostrar que el ambiente es capaz de
recuperar sus funciones biológicas.
28. ALTERNATIVAS TECNICAS PARA LA
REMEDIACION
Existen numerosas técnicas, que manifiestan
diferente grado de “amistad” con el ambiente
Métodos:
fisicos
químicos
térmicos
solidificación y establización
biológicos
Todos ellos pueden realizarse “in situ” o “ex situ”
30. El 7 de julio se conmemora en todo el territorio de la Nación el
Día de la Conservación del Suelo, fecha instituida por decreto
del Poder Ejecutivo Nacional N° 1574 de 1963, firmado por el
entonces presidente Arturo Illia.
Este decreto nace por propuesta del INTA y la fecha elegida
constituye un homenaje al doctor Hugh Bennett, pionero en la
lucha contra la erosión de los suelos en distintas regiones del
planeta y creador del Servicio de Conservación de Suelos de los
Estados Unidos.
Vale la pena recordar los fundamentos del mencionado decreto
al expresar que "el suelo agrícola configura el soporte más
sólido de la economía argentina así como de su expansión futura
y que consecuentemente la conservación de nuestro recurso
natural básico es imprescindible para garantizar el bienestar de
todos los habitantes de la Nación".
31. Es indispensable que la sociedad en su conjunto valorice
los recursos naturales, se interese por su salud e
integridad y a partir de ello participe activamente en su
defensa y conservación. Nuestros suelos constituyen el
pilar de la economía nacional y base de una agricultura
que motoriza el desarrollo regional y local y que nos
proyecta al mundo en un rol cada vez más estratégico
como productores de alimentos y energía. Pero si todo
ello no alcanzara, agreguemos el compromiso necesario
de toda la sociedad, para conservar los suelos y los
recursos naturales como una concepción ética de
alcance social e intergeneracional, tal lo escrito en el
capítulo segundo de la Constitución Nacional
