Química suelo

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Química Ambiental de los suelos, composición y tipos.

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SUELOS

ACTIVIDAD HUMANA

agricultura

silvicultura

asentamientos

industria

recreación,

etc.

ATMÓSFERA

energía solar

lluvia, gases

polvo

HIDROSFERA

Balance de agua

Química del agua

Transporte y sedimentación

BIOTA

materia orgánica

ciclos biogeoquímicos

LITOSFERA

Material p arental, textura

Mineralogía

Composición química

INTERACCIONES ENTRE EL SUELO Y SUBSISTEMAS BIOGEOSFÉRICOS

SISTEMA SUELO

LA MATERIA Y SUS CICLOS

Hay tres tipos de ciclos

Biogeoquímicos interconectados:

GASEOSO

SEDIMENTARIO

HIDROLÓGICO

Ciclo del carbono

Ciclo del Nitrógeno

Ciclo del Fósforo

Ciclo del azufre

El suelo es un medio poroso

que se formó en la superficie

de la Tierra a través de

procesos de intemperismo

físico, químico y biológico

Es un reactor biogeoquímico en que ocurren múltiples procesos

vitales abiertos en energía y materia

El suelo como el medio de micro-

meso- y macrobiota, base de la

biodiversidad terrestre.

Bioecología

El suelo como una capa

porosa, reguladora de

flujos y ciclos

hidrológicos

Hidrología

Geoquímica ambiental

El suelo como el foco de flujos geoquímicos: fuente, filtro y

amortiguador de los componentes que migran a la biosfera

El suelo como un medio fértil para las plantas,

como recurso natural, que requiere de un uso

racional y protección

Agricultura

El suelo como sustrato para las

construcciones, y como banco de

materiales para la construcción

(carreteras, presas, …)

Ingeniería geológica

Retiene y aporta nutrimentos a plantas

Transporta diferentes sustancias a la litosfera,

hidrosfera y atmósfera

Habitat de diferentes especies

Controla el clima, ya que regula la cantidad de

energía solar absorbida y la reflejada

Retiene y purifica el agua

Protege al subsuelo

Los suelos no tienen una composición determinada pues depende de su entorno, pero realizan las mismas

funciones

Como se forma el suelo?

La erosión hídrica, eólica y los cambios de

temperatura, reducen el tamaño de partícula de

las rocas, aumentando la superficie de reacción y

acelerando el intemperismo.

cuáles son los agentes que promueven la

formación del suelo?

•Factores físicos: temperatura, lluvia y aire

•Factores químicos: disolventes (agua), reactivos y

catalizadores

•Factores bióticos: enzimas y materiales orgánicos

e inorgánicos.

Rocas ígneas, sedimentarias y

metamórficas

Material parental

Alteración depende de su composición química y mineralógica

primaria, del tamaño de grano, porosidad,

Rocas ígneas. Ricas en silicoaluminatos.

Entre mayor contenido de sílice mayor

resistencia a la alteración.

Clima

Temperatura Precipitación

IntemperismoAlteración de los minerales de una roca por efecto de los factores del

ambiente, especialmente el clima.

Diferentes climas diferentes suelos

Arenosol

Desértico Frío

Cryosol

Podzol

Templado

Andosol

Luvisol

Tropical

Ferralsol

Relieve

Relieve controla diferentes características del suelo

Color

Profundidad

Contenido de materia

orgánica

Humedad

AB

C

Organismos Gran cantidad de organismos en el suelo:

Microorganismos: bacterias, hongos.

Organismos de mayor tamaño: escarabajos, hormigas, lombrices,

termitas, topos, conejos, ratas, etc.

Vegetación

Tiempo

Único factor independiente. Es un continuo y hay un tiempo cero,

en el que se inicia el desarrollo del suelo

Material

parental

Relieve

Tiempo

Clima

Los suelos contienen naturalmente

elementos potencialmente tóxicos, que

provienen de fenómenos naturales Su

concentración es variable en el

tiempo:

FACTOR DE ENRIQUECIMIENTO = CONTENIDO

EN SUELOS/ CONTENIDO EN LA CORTEZA

TERRESTRE

El factor de enriquecimiento (EF)

Valores menores a 0.5 indican

pérdidas (Ni)

Valores entre 2 y 10 indican

enriquecimiento (As, Se)

Valores mayores a 10 indican un

fuerte enriquecimiento (C y N)

Arsénico 22 260 10 <LD 287

Bario 5 400 67 000 162 126 1800

Berilio 150 1900 <LD <LD <LD

Cadmio 37 450 0.5 <LD 25

Cromo 280 Cr VI 510 CrVI 20 Cr III 12 CrIII 275 CrIII

Mercurio 23 310 0.3 <LD 15

Níquel 1 600 20 000 11 <LD 230

Plata 390 5 100 2 <LD 110

Plomo 400 800 59 44 975

Selenio 390 5 100 3 <LD 61

Vanadio 78 1000 84 36 775

Concentraciones de referencia totales (ambiental)

de suelo. NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004

Contaminante

Tabla 1 NOM 147 Uso

agrícola/residencial/co

mercial (mg/kg)

Tabla 1

NOM 147

Uso

industrial

(mg /kg)

Conc.

TOTALES

(mg/kg)

MEDIA

Conc.

TOTALES

(mg/kg)

MAX

Conc

TOTALES

(mg/kg)

MEDIANA

PROYECTO FONDOS 1er etapa y 2a

etapa

LA ACTIVIDAD HUMANA ESTÁ CAMBIANDO LA COMPOSICIÓN ELEMENTAL NATURAL DE

LOS SUELOS

Si el AMF es mayor de 10 se

considera que hay una

alteración importante del ciclo

biogeoquímico

Elemento corteza suelo AMF Elemento corteza suelo AMF

Li 18 20 3 Cu 25 17 632

Be 2.4 0.6 2 Zn 65 48 115

Na 23600 5900 2 As 1.7 5.2 27

Mg 22,000.0 4,400.0 <1 Sr 333.0 120.0 3.0

Al 79,600.0 7,000.0 <1 Zr 203.0 180.0 4.0

Si 288000 310000 <1 Mo 1.1 0.6 80

K 21,400.0 15,000.0 <1 Ag 0.1 0.1 185.0

Ca 8,500.0 9,200.0 2.0 Cd 0.1 0.2 112.0

Ti 4010 2400 1 Sn 23 0.9 65

V 98 58 14 Sb 0.3 0.5 246

Cr 126 37 273 Cs 3.4 4.0 12

Mn 716 330 10 Ba 584 440 4

Fe 43,200.0 18,000.0 16.0 Hg 0.0 0.1 342.0

Co 24.0 7.0 4.0 Pb 14.8 16.0 127.0

Ni 56 13 56 U 1.7 2.3 12

….

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solución

microorganismos

Caolinita

Materia orgánica

Óxido de Fe

Degradación/liberación

Reductor orgánico

Oxidante orgánico

Ligantes orgánicos (L)