CONTAMINACIN DEL SUELO

Introduccin

Los productos o contaminantes generados tanto por la industria como por la sociedad en general, se producen en los tres estados: slido, liquido y gaseoso, y por tanto afectan a los tres medios: atmsfera, agua y suelo. El concepto de residuo ha ido cambiando con el tiempo, existen bastantes definiciones, pero quizs la ms aceptada actualmente sea la que define a los residuos como aquellos productos de desecho generados en las actividades de produccin y consumo que no alcanzan, en el contexto en que son producidos, ningn valor econmico, lo que puede ser debido tanto a la falta de tecnologa adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los productos recuperados.

Por tanto un producto considerado como residuo en la actualidad podra no serlo al cabo de unos aos.

CONTAMINACIN DEL SUELO

Un ambiente se halla contaminado cuando se incorporan en l agentes contaminantes, txicos o infecciosos que, al exceder los lmites tolerables causan directa o indirectamente una prdida reversible o irreversible de las condiciones normales del medio y de sus componentes.

Contaminante: es toda forma de materia o energa capaz de alterar, interferir o modificar en forma negativa a los elementos del ambiente siendo en consecuencia posible factor de riesgo para el hombre y otros seres vivos.

De acuerdo a las caractersticas de los contaminantes la contaminacin de un medio se clasifica en:

Contaminacin biolgica: ocurre cuando microorganismos tales como bacterias, hongos, virus y protozoarios alteran un ambiente natural. Suele aparecer en lugares con deficiencias de higiene, principalmente en pases en vas de desarrollo. Su control se puede obtener con relativa facilidad, contrastando con la contaminacin fsica y qumica. Sin embargo si no se realizan las tareas necesarias para prevenirla o contrarrestarla puede causar altos ndices de mortandad en poco tiempo. Un ejemplo tpico de este tipo de contaminacin es la producida por el Vibrin Colrico en las aguas superficiales de muchos ros de Latinoamrica.

Contaminacin fsica: es producida por factores fsicos relacionados principalmente con la energa y la forma en que esta altera el comportamiento de las molculas. Para ejemplificar podemos mencionar a las altas temperaturas, ruido, ondas electromagnticas, vibraciones, entre otras. Este tipo de contaminacin posee un carcter sutil difcil de evidenciar en algunos casos, provocando efectos a largo plazo que tampoco son fciles de identificar. Por lo pronto se pudo demostrar que la contaminacin fsica puede causar la muerte de algunas especies, e influye en el desarrollo de algunas enfermedades psiconeurologicas (Acufenos, Trauma de Menier).

Contaminacin qumica: Proviene principalmente de sustancias qumicas orgnicas e inorgnicas, tanto naturales como las vertidas indiscriminadamente al ambiente por las actividades humanas. Aunque se sabe que la contaminacin qumica es tan antigua como la humanidad su impacto mas relevante se dio a partir del auge industrial de la segunda guerra mundial. Este tipo de polucin es muy difcil de controlar, debido a que las caractersticas fsicas y qumicas de las sustancias presentan una gran variedad y su control depende de estas propiedades.

Cuando hablamos de fuente productora de contaminacin hacemos referencia al origen fsico o geogrfico donde se genera una emisin contaminante al entorno, ya sea al aire, agua o suelo. Estas fuentes se pueden dividir en naturales y antropognicas y mviles y estacionarias:

Naturales: Es toda fuente de contaminacin de origen natural, como los volcanes, incendios forestales, excesiva cantidad de arsnico en el agua subterrnea, entre otros. Su principal caracterstica radica en que son sustancias ya existentes en el ambiente, variando su concentracin.

Antropognicas: Esta contaminacin es producida por la actividad humana, como puede ser: la basura, el smog, emisiones al agua, aire y suelo procedentes de procesos industriales. Estas fuentes suelen estar en las proximidades de centros urbanos y polos industriales, donde los contaminantes estn concentrados en pequeos volmenes de aire, agua y suelo. La agricultura es una de los principales fuentes de contaminacin antropognica, en la cual se originan una diversidad de sustancias nocivas, cuyo destino final es el suelo o los cuerpos de agua.

Mviles: Estas fuentes se pueden dividir a su vez en lineales y de rea. Las primeras son aquellas que tienen una representacin casi unidireccional ya que una de las dimensiones predomina sobre la otra; mientras que en las de rea ambas dimensiones son proporcionales. Los ejemplos ms frecuentes de las fuentes mviles lineales son: los vehculos en ruta, barcos, trenes, aviones, mientras que los ejemplos de rea pueden ser los vehculos en ciudad, barcos en puertos, entre otros.

Estacionarias: Las fuentes estacionarias a su vez se dividen en fuentes de punto y de rea. Para poder representar las primeras solo hace falta contar con dos coordenadas (Ej.: entre que cruces de rutas queda un establecimiento industrial.); en tanto que las de rea poseen la misma descripcin que la realizada para las fuentes mviles.

El suelo es una mezcla de materia orgnica, partculas minerales y aire en proporciones variables. La formacin del suelo, es un proceso dinmico y muy lento, nace y evoluciona bajo accin de los "factores activos" del medio, el clima y la vegetacin. El factor climtico tiene la propiedad de conseguir suelos anlogos a partir de rocas madres diferentes. El suelo, se origin como consecuencia de la desintegracin fsica en pequeos fragmentos de la roca madre. La vegetacin que se desarrolla sobre el suelo va dejando cierta cantidad de residuos constituyndose as el soporte orgnico.

En funcin de un relieve y de un clima determinado, la evolucin progresiva de este suelo puede ser erosiva o sedimentaria. La vegetacin, fauna y microorganismos que se adaptan a esta situacin intervienen a su vez poderosamente en el proceso de maduracin del suelo.

La doble evolucin de los perfiles del suelo y de la vegetacin asociada conducen a un equilibrio denominado clmax, pero para llegar a esto hacen falta varios centenares de aos.

Constituyentes y estructura del suelo

Un suelo es un sistema biogeoqumico que mantiene con la biosfera, la atmsfera y la hidrosfera un intercambio de materia y energa. La multitud de constituyentes que lo forman se distinguen por termino medio en tres categoras:

1 Categora: Aproximadamente el 45%. Es la materia inorgnica o mineral (especies inicas, carbonatos, sulfuros,) 2 Categora: Aproximadamente el 5%. El la materia orgnica. (sustancias hmicas, protenas, sales) 3 Categora: El 20% o 30% restante de los constituyen las fases liquidas y gaseosas ocupando los espacios porosos existentes entre las partculas slidas.

Esta distribucin de los materiales que constituyen el suelo, no es homognea y segn evoluciona el suelo, pasa de ser superficial al principio hasta hacerse cada vez ms profundo destacndose as extractos sucesivos de color, textura y estructura diferentes, denominados horizontes. El conjunto de estos horizontes constituyen el perfil de un suelo y es el estudio de este perfil lo que refleja la accin de procesos bioqumicos y fsico-qumicos que han tenido lugar en l. En un suelo bien desarrollado se distinguen en profundidad 3 horizontes A, B, C:

Material slido

El material slido que forma parte del suelo es muy diverso y se divide en dos clases: material orgnico y material inorgnico.

Material inorgnico

1. Partculas coloidales: Provienen de la erosin de las rocas subyacentes y estn constituidos por minerales arcillosos. Tienen gran capacidad de adsorcin convirtindose en almacenes de agua y nutrientes para las plantas.

2. Minerales: Los principales son el cuarzo y diversos silicatos procedentes de la disgregacin de las rocas gneas y metamrficas.

3. xidos: Principalmente los xidos de hierro de ah la tpica coloracin ocre. Y en menor proporcin los xidos de magnesio, titanio, aluminio y cinc.

4. Los carbonatos: El principal es el carbonato clcioco, son una gran fuente de carbono con abundante presencia en el suelo.

Material orgnico

Consiste en una mezcla de biomasas, plantas parcialmente degradadas, organismos vivos microscpicos y el humus. El humus es el residuo originado por la accin de hongos y bacterias sobre las plantas y esta compuesto por una fraccin soluble y una fraccin insoluble: la humina. Este componente desempea un papel importante en los procesos fsicos y qumicos que tienen lugar en el suelo.

Caractersticas de los suelos

Cada suelo se caracteriza por sus propiedades fsicas y qumicas. El conocimiento de las caractersticas fsico-qumicas de un suelo, nos permitir prever la dinmica de las sustancias contaminantes:

1. LA POROSIDAD: Condiciona la movilidad de los compuestos solubles y de los voltiles.

2. LA TEMPERATURA: De ella dependen los procesos de alteracin de los materiales originarios o la difusin de los contaminantes.

3. LOS PROCESOS CIDO-BASE: Influyen en el grado de descomposicin de la materia orgnica y de los minerales, en la solubilidad de algunos contaminantes y en conjunto, los procesos controlados por el pH del suelo.

4. LAS REACCIONES REDOX: Originados en el metabolismo de los microorganismos del suelo, afectan a elementos naturales y contaminantes.

5. LAS PROPIEDADES COLOIDALES: Explican los procesos de agregacin e inmovilizacin de partculas.

6. LAS INTERACCIONES SUPERFICIALES: Como por ejemplo la adsorcin entre componentes del suelo y otros compuestos ya sean naturales o contaminantes.

7. LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO INICO: Corresponde a la cantidad de iones metlicos que una determinada cantidad de suelo es capaz de intercambiar. Estos intercambios son vitales para que los iones metlicos pueden acceder a la planta.

La modificacin o transformacin por contaminacin, deforestacin, de alguno de los factores que conforman un suelo implica un desequilibrio que afecta al resto de los factores y activa normalmente, procesos de regresin en ese suelo.

Tipos de suelos

Clasificaremos los suelos de una manera general eligiendo las condiciones climticas como principal factor, porque el clima proporciona al suelo un carcter tpico determinado con independencia del tipo de roca madre del que procede.

I.- PODZOL: - Suelo de climas hmedos y fros -Tiene abundante materia vegetal - Horizonte A: Arenoso y de carcter cido. - Horizonte B: Recibe materiales coloidales que son arrastrados hasta las zonas ms profundas formando en ellos una zona endurecida.

II.-CHERNOZEN: - Suelo de regiones con clima hmedo y veranos clidos. - Horizonte A: rico en humus y en xidos de hierro lo que le da un color pardo-amarillento. - Horizonte B: rico en carbonato clcico lo que le da un color gris-pardo.

III.- LATERITAS: - Suelo de regiones tropicales de clima clido y hmedo - Horizonte A: prcticamente inexistente. - Horizonte B: rico en xidos de hierro y aluminio lo que le da un color rojizo.

IV.- SUELOS DESRTICOS: - Suelo de regiones de clima desrtico. - Horizonte A: Color gris claro. - Horizonte B: En el se forman ndulos de carbonato clcico por las aguas de infiltracin.

1.2.- Contaminantes de los suelos

Generalidades

Entre los mltiples elementos y compuestos que conforman un suelo natural, se encuentran sustancias que por sus caractersticas pudieran considerarse contaminantes pero que salvo excepciones se encuentran en el suelo, en niveles traza. Se entiende por suelo contaminado una porcin delimitada de terreno (superficial o subterrneo) cuyas cualidades originales han sido modificadas por la accin humana al incorporarse algn factor que segn la clasificacin de agentes contaminantes podra ser:

I. Contaminacin fsica: Con variaciones en parmetros como temperatura y radiactividad.

II. Contaminacin biolgica: Al incluir putrefaccin de especies o cepos patgenos.

III. Contaminacin qumica: Por la adicin de elementos o compuestos en concentraciones que alteran la composicin originaria del suelo.

El criterio para establecer el umbral mximo de concentracin para posibles agentes contaminantes de los suelos debe ser su capacidad para degradar la calidad del mismo al perder caractersticas originales generndose por tanto un riesgo o dao al medio ambiente.

La variedad y cantidad de productos contaminantes de un suelo es prcticamente inabarcable por lo que solo recogemos aqu los grupos ms caractersticos y peligrosos de contaminantes qumicos:

Metales pesados

La presencia natural de metales en el suelo es en cantidad de traza. El riesgo se produce cuando se acumulan en grandes cantidades en el suelo.

Contaminantes inorgnicos

Los contaminantes inorgnicos estn presentes en el suelo de forma natural pero en concentraciones reguladas por los ciclos biolgicos asociadas a cada suelo. La sobresaturacin de alguno de ellos hace que se alcancen concentraciones considerables como contaminantes alterando as los ciclos de regulacin.

Contaminantes orgnicos

Constituyen un grupo formado por un elevadsimo nmero de sustancias que en su gran mayora estn producidas por el hombre. Estas sustancias tienen diferentes efectos en el medio siendo muchas de ellas altamente txicas.

Los residuos

La proximidad fsica del suelo hace que este sea el lugar al que con ms probabilidad vayan a parar residuos originados por la actividad del hombre. Estos son rpidamente incorporados al suelo a travs de procesos degradativos. En un principio eran fcilmente metabolizados y asimilados por la naturaleza pero a medida que la sociedad fue creciendo industrialmente y demogrficamente, los residuos generados son cada vez ms y ms peligrosos. La poca actual esta muy marcado por la sociedad de consumo pero adems existe otro agravante y es la cantidad diaria que en el planeta se genera de todo tipo de residuos que aunque puedan ser degradados de forma natural, el tiempo que para ello se necesitar es tan elevado que son focos potenciales de contaminacin. Las consecuencia de este aumento de residuos son por una parte la disminucin de las materias primas y por otra, que el abandono incontrolado de estos residuos origina serios problemas ambientales. Esto nos lleva a la conclusin de que se produce una dispersin de los contaminantes y por lo tanto la magnificacin del problema. En este momento se entiende por residuos aquellos productos generados en las actividades de produccin y consumo que no alcanzan en el contexto en el que son producidas, ningn valor econmico pudiendo ser debido tanto a la falta de tecnologa adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los posibles productos a recuperar.

Clasificacin de los residuos

Los residuos industriales son los contaminantes principales de los suelos y se pueden clasificar del siguiente modo:

1 ) RESIDUOS INERTES: No representan riesgo alguno para el medio ambiente. Son desechos de caractersticas abrasivas que no necesitan tratamiento alguno para su disposicin en el medio ambiente.

2 ) RESIDUOS URBANOS O ASIMILABLES A URBANOS: Son los residuos fermentales y combustibles obtenidos en las distintas actividades de los ncleos de poblacin. La solucin mas adecuada es su recogida y tratamiento como basuras domiciliarias.

3 ) RESIDUOS ESPECIALES: Estos suponen un grave riesgo para la salud humana y el medio ambiente: requieren por lo tanto un tratamiento especial. Entre estos residuos especiales, distinguimos los residuos txicos y peligrosos de los residuos radiactivos.

A.- RESIDUOS TXICOS PELIGROSOS:

Son aquellos materiales que siendo el resultado de un proceso de produccin o transformacin, su productor destina al desecho. En su composicin contienen sustancias o materiales constituyentes en una concentracin que da un carcter de peligrosidad. En las diferentes normativas siguen un procedimiento comn para establecer la peligrosidad de un residuo: - Que se encuentre catalogado como especial. - Que contenga sustancias txicas. - Que al someterse al test de toxicidad o peligrosidad, no supere alguno de ellos.

En la normativa espaola se considera un residuo txico o peligroso cuando tiene alguno de los constituyentes del cuadro A ("Agentes contaminantes") o presenta caractersticas del cuadro B (que son los que miden la peligrosidad de manera directa por sometimiento de una muestra de residuo a un test). (Pginas posteriores).

B.- RESIDUOS RADIACTIVOS.

Son materiales de desecho que contienen o estn contaminados con nucleoides inestables. Esta propiedad que presentan los ncleos de algunas especies atmicas consiste en una desintegracin espontnea de los mismos, con emisin de partculas y radiaciones electromagnticas.

1.3.- Fuentes de contaminacin

El abandono o depsito de todo tipo de contaminantes en el suelo ha sido durante dcadas una solucin efectiva y barata para deshacerse de estos residuos.

En los aos 60 y 70 se evidencia el error de estas practicas al producirse en diversos pases notables casos de intoxicacin en la poblacin por los residuos enterrados durante aos.

1.4.- Transporte y dispersin de los contaminantes

A partir de un contaminante en el suelo se pueden desencadenar una serie de procesos de movilizacin del mismo, cuya accin efectiva depender de una parte de la composicin y caractersticas fsicas-qumicas de la sustancia y por otra de las caractersticas geoqumicas de ese suelo. De forma general, el suelo por s mismo no es un vector importante de dispersin de contaminantes, pero en combinacin con otros factores ambientales se revela como un foco emisor de contaminacin de gran importancia en el medio. El agua, y en menor medida el aire, son los agentes dispersantes de la contaminacin presente en un suelo.

Tambin, hay que tener en cuenta el papel depurador de ciertos componentes del suelo, como son los coloidales, dentro del material slido inorgnico los materiales humicos y los microorganismos (bacterias). La retencin de los contaminantes se lleva a cabo por medio de fenmenos de absorcin fsica, interaccin qumica o bien los transforman por medio de reacciones qumicas.

1.5.- Efectos de la contaminacin

Dada la facilidad de transmisin de contaminantes del suelo a otros medios como el agua o la atmsfera, sern estos factores los que generan efectos nocivos, aun siendo el suelo el responsable indirecto del dao.

La presencia de contaminantes en un suelo supone la existencia de potenciales efectos nocivos para el hombre, la fauna en general y la vegetacin. Estos efectos txicos dependern de las caractersticas toxicolgicas de cada contaminante y de la concentracin del mismo. La enorme variedad de sustancias contaminantes existentes implica un amplio espectro de afecciones toxicolgicas cuya descripcin no es objeto de este trabajo.

De forma general, la presencia de contaminantes en el suelo se refleja de forma directa sobre la vegetacin induciendo su degradacin, la reduccin del numero de especies presentes en ese suelo, y ms frecuentemente la acumulacin de contaminantes en las plantas, sin generar daos notables en estas. En el hombre, los efectos se restringen a la ingestin y contacto drmico, que en algunos casos a desembocado en intoxicaciones por metales pesados y ms fcilmente por compuestos orgnicos voltiles o semivoltiles.

Indirectamente, a travs de la cadena trfica, la incidencia de un suelo contaminado puede ser ms relevante. Absorbidos y acumulados por la vegetacin, los contaminantes del suelo pasan a la fauna en dosis muy superiores a las que podran hacerlo por ingestin de tierra. Cuando estas sustancias son bioacumulables el riesgo se amplifica al incrementarse las concentraciones de contaminantes a medida que ascendemos en la cadena trfica, en cuya cima se encuentra el hombre. Las precipitaciones cidas sobre determinados suelos originan, gracias a la capacidad intercambiadora del medio edfico, la liberacin del ion aluminio, desplazndose hasta ser absorbido en exceso por las races de las plantas, afectando a su normal desarrollo.

En otros casos, se produce una disminucin de la presencia de las sustancias qumicas en el estado favorables para la asimilacin por las plantas. As pues, al modificarse el pH del suelo, pasando de bsico a cido, el ion manganeso que est disuelto en el medio acuoso del suelo se oxida, volvindose insoluble e inmovilizndose.

A este hecho hay que aadir que cuando el pH es bajo las partculas coloidales como los xidos de hierro, titanio, cinc, etc. que pueden estar presentes en el medio hdrico, favorecen la oxidacin del ion manganeso. Esta oxidacin se favorece aun ms en suelos acidificados bajo la incidencias de la luz solar en las capas superficiales de los mismos, producindose una actividad fotoqumica de las partculas coloidales anteriormente citadas, ya que tienen propiedades semiconductoras. Otro proceso es el de la biometilizacin, que es un proceso por el cual reaccionan los iones metlicos y determinadas sustancias orgnicas naturales, cambiando radicalmente las propiedades fsico-qumicas del metal. Es el principal mecanismo de movilizacin natural de los cationes de metales pesados. Los metales que ofrecen ms afinidad para este proceso son: mercurio, plomo, arsnico y cromo.

Los compuestos argometlicos as formados suelen ser muy liposolubles y salvo casos muy puntuales, las consecuencias de la biometilizacin natural son irrelevantes, cuando los mentales son aadidos externamente en forma de vertidos incontrolados, convirtindose realmente en un problema.