contaminantes en suelos y sus consecuencias

1. UNIVERSIDAD ANDINA NESTORUNIVERSIDAD ANDINA NESTOR
CACERESVELASQUEZCACERESVELASQUEZ
UANCVUANCV
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA
AMBIENTALY SANITARIAAMBIENTALY SANITARIA
VII CICLOVII CICLO
ASIGNATURA:
TECNOLOGIAS DE CONTROL DE LA CONTAMINACION
DE SUELOS
DOCENTE: Ing. M. Sc. Sócrates OLIVERA VILCA

2. CONTAMINACION DE SUELOS POR RESIDUOS SOLIDOSCONTAMINACION DE SUELOS POR RESIDUOS SOLIDOS
 La contaminación del agua y la atmósfera afectan a los suelos, por que
las lluvias las sustancias contaminantes se disuelven y se filtran en el
suelo, convirtiéndose este en el gran receptor de los desechos o
residuos sólidos de las zonas urbanas o industriales.
 Suelo no es un recurso que una vez contaminado por residuos pueda
auto purificarse automáticamente. Y si lo hace este estado permanece
un largo tiempo, por que es muy lenta la auto purificación.
Clasificación:Clasificación:
Contaminación
del
suelo
Contaminación Urbana
Contaminación Agrícola

3. El problema
de la
Basura
(métodos
de
eliminación)
Incineración: Causa una contaminación grave del aire
Relleno Sanitario:
terminan
algunas veces en votaderos
a
cielo abierto
Vertido en el
mar:
En Composteo: consiste en la separación y
utilización de la materia orgánica, para la fertilización del
suelo en forma estratificada. Terminan en tiraderos a cielo
abierto por ser incosteables

5. Contaminación de los suelosContaminación de los suelos
 El suelo es el soporte físico sobre el que se desarrolla la vida
 Su contaminación puede repercutir sobre la cadena alimenticia y
sobre la contaminación de las aguas.
 El suelo contaminado es aquel cuya calidad ha sido alterada
como consecuencia del vertido directo o indirecto de residuos o
productos tóxicos y peligrosos.
 El resultado del vertido es la presencia de alguna sustancia que
confieren al suelo propiedades nocivas, insalubres, molestas o
peligrosas para algún fin.
 Los problemas que puede plantear la contaminación de los
suelos son tan variados como pueden serlo las sustancias
presentes en los vertidos.
 En general se pueden presentar los siguientes daños y riesgos:
– El suelo pierde sus capacidades para la agricultura o
cualquier otra labor productiva.
– Contaminación de aguas subterráneas, superficiales
y del aire.
– Envenenamiento por contacto directo o a través de la
cadena alimentaria.
 Una de las principales causas de contaminación de suelos son
determinados compuestos utilizados en la agricultura. Tanto los
insecticidas y herbicidas como los abonos nitrogenados
producen una contaminación del suelo que acaba trasladándose
a las aguas subterráneas.

6. ResiduosResiduos
 El problema de los residuos se
incrementa de forma exponencial con
el crecimiento de la población.
 Una buena gestión de estos residuos
nos permitirá la reutilización de
muchos materiales que serían
abandonados.
 El tratamiento de los residuos
constituye uno de los puntos clave de
las soluciones ambientales, ya que su
producción ha aumentado en los
últimos 20 años de una manera
alarmante y los ha convertido en una
de las principales causas de
contaminación de los suelos.
 Entre los distintos tipos de residuos
nos encontramos:
urbanos,
industriales,
sanitarios,
agrícolas y ganaderos.

7. Residuos urbanosResiduos urbanos
 Son los generados en las zonas urbanas
como consecuencia de la actividad
cotidiana de sus habitantes (comercios,
oficinas, servicios, domicilios, etc.).
 Comúnmente conocidos como basuras
 Dada la gran cantidad de residuos que se
generan diariamente, es imprescindible
una buena gestión, es decir una recogida,
transporte y tratamiento perfectamente
organizados y apoyados por la
colaboración ciudadana (recogida
selectiva).

8. Residuos sólidosResiduos sólidos

9. Residuos industrialesResiduos industriales
Son los desechos producidos por las instalaciones
industriales. Pueden ser de dos tipos:
 Inertes o asimilables a urbanos
Son aquellos que requieren un tratamiento parejo a
los urbanos al poseer unas características similares,
o bien que no tienen poder de reacción para formar
otros compuestos peligrosos (escombros, por
ejemplo).
 Tóxicos y peligrosos
Son aquellos cuyas propiedades incluyen alguna o
algunas de las siguientes características: inflamable,
irritante, nocivo, tóxico, cancerígeno, corrosivo, etc.
La gestión de estos residuos compete a un gestor
autorizado, que los recogerá en depósitos de
seguridad habilitados al efecto.

10. Residuos sanitariosResiduos sanitarios
Son los generados en los centros
hospitalarios.
Su importancia reside en:
 la cantidad de residuos que se generan
diariamente (3,5 kg por cama y día),
 por el riesgo de infección que presentan
(residuos biosanitarios),
 y de contaminación (residuos químicos
y radioactivos).
 Dada la variedad y peligrosidad de los
residuos sanitarios, todo centro
hospitalario deberá contar con un plan
de gestión de residuos que permita
clasificar y dar la salida adecuada a
cada tipo de material generado.
Envase para residuos biosanitarios
Envase para residuos químicos

11. Residuos agrícolas y ganaderosResiduos agrícolas y ganaderos
Son los residuos generados como consecuencia de
las actividades agrícolas y ganaderas.
 Se trata de residuos potencialmente contaminantes, ya
que contienen productos que pueden ser peligrosos o
incidir de variadas formas sobre el entorno.
 La normativa que se aplica actualmente a estos residuos
es la misma que a los residuos sólidos urbanos. Sin
embargo, su tratamiento es muy diferente y gran parte
de ellos pueden ser reciclados en las propias industrias
agropecuarias o fuera de ellas (como, por ejemplo, el
abono orgánico
 Actualmente, existen explotaciones experimentales que
utilizan los residuos generados por el ganado para la
obtención de electricidad.

13. Para hacer las trochas
se deforesta, se
provoca erosión de
suelos, sedimentación
de ríos, pérdida de
biodiversidad, se
ahuyentan los
animales y mueren los
peces con las
detonaciones. Se
destruyen plantas
medicinales

14. Para construir los helipuertos se deforesta la selva

15. Los desechos tóxicos de la perforación se depositan
en piscinas sin recubrimiento a lado de los pozos

16. Desde las
piscinas, los
tóxicos y el
crudo salen a
través de
tubos hacia
los ríos,
esteros y
lagunas

17. Contaminación de
suelos
• Los suelos
amazónico
igual que las
aguas son
afectados
también por
la
contaminaci
ón

18. Suelos erosionados

19. Contaminación
de aire por
quema de
piscinas con
desechos de
crudo

20. La quema de gas en la estación de AGIP
provoca la lluvia negra que se deposita en los
techos de las casas

21. Pérdida de
biodiversidad
• En todas las
fases de la
explotación
petrolera se
afecta a la
biodiversidad
tanto de
animales como
vegetales.

22. Los insectos suelen quemarse en los mecheros

23. Las mariposas quedan atrapadas en las piscinas

25. CONTAMINACIÓN DE SUELOS
Gilberto Cabalceta Aguilar
Centro de Investigaciones Agronómicas
Universidad de Costa Rica

26. CONTAMINACIÓN DE SUELOS
Inutilización del terreno
Aguas subterráneas contaminadas
Factores que afectan el reciclaje
Características de las partículas
Condiciones prevalecientes para descomposición
Cantidad de desechos
Características de los desechos
Tipos de desechos
1. Agroquímicos: fertilizantes y plaguicidas
a. Plaguicidas
Foliar (fungicidas, insecticidas, acaricidas)
Suelo (nematicidas, fungicidas, insecticidas, herbicidas)

27. Inorgánicos Orgánicos
mercuriales
arsenicales
sulfurales
cianurales
cúpricos
Tipos de desechos
Organosintéticos
organoclorados
organofosforados
carbamatos
piretroides
Naturales
piretros
nicotina
b. Insecticidas: DDT, clordano, heptacloro, toxafeno, hidratos
clorinados
c. Herbicidas: 500 a 100 mg/L afecta microorganismos
1 aplicación 1 kg/ha  3 mg/L 2,5 cm suelo
Paraquat es muy persistente

28. d. Fungicidas: arsénico, mercurio y cobre
C.R. + de 200 mg/L de Cu
100 kg de Cu/ha/año en 20 aplicaciones
Arsénico 10,6 a 49 mg/L
Tipos de desechos
2. Sólidos:
a. Basura y desechos urbanos
b. Desechos agropecuarios
Broza de café Bagazo de caña
Cascarilla de arroz Olote de maíz
Desechos del banano Residuos de criaderos
Procesamiento animal
c. Desechos industriales

29. 29
Sustancia Tiempo para la desaparición del
75 al 100% en el suelo
Insecticidas clorados:
DDT 4 años
Aldrín 3 años
Clordano 5 años
Heptacloro 2 años
Lindano 3 años
Insecticidas organofosforados:
Diazinón 12 semanas
Malatión 1 semana
Paratión 1 semana
Herbicidas:
2,4-D(ácido 2,4-diclorofenoxiacético) 4 semanas
2,4,5T(ácido2,4,5,triclorofenoxiacético) 20 semanas
Dalapín 8 semanas
Atrazina 40 semanas
Simazina 48 semanas
Propazina 1.5 años

30. 30
En suelos tratados con agroquímicos:
Según el tipo de suelo, la adsorción
cambia de acuerdo a:
1. Aumento del % de materia orgánica
aumento de la adsorción
2. Aumento del % de arcilla aumento de la
adsorción
3. Aumento del % de arena disminución de
la adsorción
Hay efectos por el pH, temperatura y humedad del suelo

31. 3. Líquidos
Aguas negras en bosque
Aguas contaminadas para riego
4. Otros
Plomo del escape de autos
Sustancias radioactivas
Residuos de minería
Lluvia ácida
Tipos de desechos

32. Definición de calidad de sueloDefinición de calidad de suelo
 Anteriormente calidad del suelo se refería a
productividad y fertilidad.
 1990 se amplia el concepto a salud ambiental,
aire, salud humana.
 1995 se empieza a utilizar el término SALUD
DEL SUELO.

33. Definición de la salud del sueloDefinición de la salud del suelo
La continua capacidad del suelo de funcionar como
un sistema vital, para mantener la productividad
biológica, promover la calidad del agua y del
aire, y mantener la salud de plantas, animales y
seres humanos.
Doran et al, 1997

34. Un suelo de calidad tiene que ser capaz de mantener
una alta productividad pero causando una mínima
distorsión del medio ambiente (Doran y Parkin,
1994).
Si el interés se centra en la protección
medioambiental, un suelo de calidad es aquel que
está en equilibrio con los factores del medio
ambiente y, por lo tanto, se trata de un suelo climax
(Leirós et al., 1999).

35. A partir de lo anterior, muchos autores
consideran que la calidad de los suelos debe
tener como referencia los suelos climax de la
zona.
El problema surge a la hora de establecer las
características edáficas que tienen que utilizarse
para realizar el diagnóstico de la calidad ya que,
en principio, todas las propiedades físicas,
químicas y bioquímicas están implicadas en el
buen funcionamiento del suelo.
(Doran et al., 1994; Gil, 1997; Leirós et al.,
1999)

36. Muchos autores han sugerido que el mejor
modo de medir el funcionamiento de un suelo
es a través de las propiedades
bioquímicas, ya que de ellas depende
esencialmente la función degradativa de los
suelos y, por lo tanto, la dinámica de la
materia orgánica y de los nutrientes
esenciales.
(Nannipieri et al., 1990; Alef y Nannipieri, 1995; García y
Hernández, 2000; Leirós et al., 2000).

37. Presiones sobre la salud del suelo: clima, eventos
naturales, urbanización, actividad forestal, agricultura,
manejo de desechos, etc
Salud del suelo
Ambiente
balanceado
Salud humana
Salud Ecosistema
sueloLixiviados y
escorrentía Salud de la
Población
microbiana
Salud animal
Salud vegetal

38. 38
Control de la contaminación de suelos
Se puede definir el tratamiento y recuperación
de suelos contaminados como un conjunto de
operaciones que se deben realizar con el
objetivo de controlar, disminuir o eliminar los
contaminantes y sus efectos. Una de las
posibles divisiones de los sistemas de
tratamiento se establece en función de tres
categorías de actuación :

39. 39
MEDIDAS DE ACTUACIÓN:
1. No recuperación: Cuando se opta por la
medida de no recuperación del espacio, se debe
tener en cuenta que se parte de un espacio
contaminado, aunque el estudio de viabilidad
determine esa opción. Así pues, se tiene que
registrar la localización real del espacio. Esta
sencilla solución evita una gama de problemas
importantes generados a posterior, por un uso
del suelo para el que ya no es adecuado
(agricultura, residencial, espacios de ocio,…).

40. 40
2. Contención o aislamiento de la
contaminación:
Consiste en establecer medidas correctas de
seguridad que puedan controlar la situación
presente, impidiendo la progresión de la
contaminación en el medio y mitigando riesgos
relacionados con esta dispersión de
contaminantes:
* Aislamiento
** Reducción de las volatilizaciones
*** Control de lixiviados

41. 41
3. Recuperación:
La elaboración de un plan de saneamiento
precisa una cierta delimitación del resultado
mínimo a alcanzar.
Se dividen en dos tipos de tratamiento y/o
recuperación de suelos en dos grandes grupos:
A) Tratamiento IN SITU, que implican la
eliminación de los contaminantes sobre el propio
terreno, sin remoción del mismo.
B) Tratamiento EX SITU, en los que se produce
la movilización y traslado del suelo a
instalaciones de tratamiento o confinación.

42. 42
OTRAS MEDIDAS:
- Prevención:
* Control integrado de plagas
* Uso mínimo de sustancias tóxicas
* Aplicación adecuada de sustancias químicas
* Alternancia de plaguicidas
- Manejo cultural
- Legislación

43. 43
Distintas vías de transformación de los plaguicidas en el suelo se
esquematizan en la siguiente figura.

44. 44
Algunas Técnicas
de Bioremediación:
a. Landfarming
b. Bioventing
c. Biosparging
d. Bioslurping
e. Biofiltración
f. Biopiles
g. Bioreactor
h. Soil Flushing
i. Atenuación natural
•Físicos y químicos
•Biomasa microbiana, materia orgánica
•Mineralización de la materia orgánica:
CO2, O2, N-NH4
+
, N-NO3
-
•Actividad enzimática: hidrolasas,
oxidoreductasas, …
•ATP
Monitoreo de
parámetros:

45. 45
Microorganismos que degradan plaguicidas:
Estos compuestos químicos constituyen una adecuada fuente de
carbono y donadores de electrones para ciertos microorganismos
del suelo.
Las Pseudomonas son las bacterias más eficientes en la
degradación de compuestos tóxicos. La capacidad de estas
bacterias para degradar estos compuestos depende del tiempo de
contacto con el compuesto, las condiciones ambientales en las que
se desarrollen y su versatilidad fisiológica.
Aspergillus fumigatus, A. Níger, A. terreus, Absidia corymberifera y
Rhizopus microsporus var microsporis, Botrytis cinerea.
Bacteria Rhodococuss sp. para degradar las triazinas a nitrato.
Cladophialophora sp., Phormidium y Oscillatoria degadan
hidrocarburos.
Las algas también juegan un papel importante en los procesos de
biodegradación. Chlorella vulgaris en la biotransformación de

46. 46
Existen dos formas por la que la cual la microflora puede degradar el
plaguicida.
I) La sustancia favorece el crecimiento microbiano y es empleada
como fuente de carbono, energía y raras veces como fuente de
nitrógeno, azufre, etc..
El número de microorganismos aumenta y el aislamiento se realiza
utilizando el plaguicida como única fuente de nutrientes. Luego de
que el compuesto fue degradado las poblaciones decrecen.
II) Por cometabolismo, el compuesto no actúa directamente como
fuente de nutrientes sino que se debe emplear otras como la
glucosa, que al disminuir en el medio inducen las enzimas
necesarias para la degradación del plaguicida.
Las reacciones catabólicas ocurren principalmente cuando las dosis
de pesticidas son altas y la estructura química permite su
degradación.

47. 47
Metales pesados
El mecanismo bioquímico microbiano no es la degradación del átomo
contaminante, sino que se produce un cambio en el estado de
oxidación del metal para su detoxificación.
Este cambio en el estado de oxidación permite seguir varias
Estrategias de Biorremediación:
a) El metal se vuelve menos soluble y precipita lo que hace que sea
menos utilizado por los organismos del ambiente.
b) Hace que se vuelva por el contrario más soluble por lo que puede
ser removido por permeabilidad.
c) Permite que pueda haber una volatilización del átomo
d) Hacerlo en si menos tóxico para los organismos del medio.

48. 48
• Los organismos deben tener una actividad
metabólica necesaria para degradar al
contaminante a tasa estándar regulada.
• El contaminante debe estar biodisponible.
• El sitio debe tener condiciones que permitan el
crecimiento y actividad enzimática de
microorganismos.
• Su costo debe ser más bajo que otras
tecnologías.
CRITERIOS PARA BIORRECUPERACION

49. 49
• Cualquier indicador debe incluir los 3
componentes básicos de calidad:
• 1. Productividad biológica y vegetal
• 2. Calidad ambiental
• 3. Salud humana y animal
Parámetros bioquímicos y biológicos.
Bioindicadores

50. 50
Toma de decisiones
Muchas son las estrategias frente a problemas de
contaminación de suelos. Se deberá considerar en
informes de Evaluación del terreno, los aspectos:
•Viabilidad técnica propuesta, económica/financiera
•Condicionantes legales
•Salud y salubridad
•Impacto ambiental
•Condiciones sociales, políticos y científicos
•Código de prácticas actuales y futuras.

53. EROSION DEL SUELOEROSION DEL SUELO
METEORIZACION TRANSPORTE SEDIMENTACION
EROSIVA
(AGENTES)
• AGUA
• VIENTO
• GRAVEDAD
• HIELO
• MAR
• ACT. HUMANA
DEGRADAN EL
SISTEMA EDAFICO A
DIFERENTES TASAS
NO EROSIVA
(PROCESOS)
• FISICA
• QUIMICA
• BIOLOGICA

54. RIESGOS NATURALES COMO CAUSA DE LA DEGREDACION DE LA TIERRA
• AREAS CON PENDIENTES PRONUNCIADAS
• SUELOS FRAGILES
• TIERRAS BAJAS; AFECTADAS POR GLACIALES, ALUVIONES
• AREAS AFECTADAS POR ACTIVIDAD VOLCANICAS
• LLUVIAS INTENSAS, SEQUIA
• FLUJOS DE MASAS

55. RIESGOS NATURALES COMO CAUSA DE LA DEGREDACION DE LA TIERRA
• AREAS CON PENDIENTES PRONUNCIADAS
• SUELOS FRAGILES
• TIERRAS BAJAS; AFECTADAS POR GLACIALES, ALUVIONES
• AREAS AFECTADAS POR ACTIVIDAD VOLCANICAS
• LLUVIAS INTENSAS, SEQUIA
• FLUJOS DE MASAS
CAUSAS:
• CAMBIOS DEMOGRAFICAS
• MARGINALIZACION Y POBREZA
• TENENCIA DE LA TIERRA
• INESTABILIDAD POLITICA Y MALA ADMINISTRACION
• ASPECTOS SOCIO-ECONOMICOS
• PROBLEMAS SANITARIOS
• AGRICULTURA INAPROPIADA

56. RIESGOS NATURALES COMO CAUSA DE LA DEGREDACION DE LA TIERRA
• AREAS CON PENDIENTES PRONUNCIADAS
• SUELOS FRAGILES
• TIERRAS BAJAS; AFECTADAS POR GLACIALES, ALUVIONES
• AREAS AFECTADAS POR ACTIVIDAD VOLCANICAS
• LLUVIAS INTENSAS, SEQUIA
• FLUJOS DE MASAS
CAUSAS:
• CAMBIOS DEMOGRAFICAS
• MARGINALIZACION Y POBREZA
• TENENCIA DE LA TIERRA
• INESTABILIDAD POLITICA Y MALA ADMINISTRACION
• ASPECTOS SOCIO-ECONOMICOS
• PROBLEMAS SANITARIOS
• AGRICULTURA INAPROPIADA
FACTORES ANTROPICOS DE LA EROSION
• Cultivo reiterado de suelos no arables
• Prácticas inadecuadas de labranza
• Sobreutilización de praderass y vegetación arbustiva
• Deforestación
• Tala de bosques y matorrales para leña y carbón

57. AGUA
CONTAMINACION DECONTAMINACION DE
SUELOSSUELOS
FUENTES DE CONTAMINACION
• INDUSTRIAS
• AGRICULTURA
• MINERIA
• URBANA
AIRE

58. RESTAURACION DE SUELOSRESTAURACION DE SUELOS
DEGRADACION REHABILITACION
APROVECHAMIENTO
(TRATAMIENTO)
RESTAURACION
(DAR ALGUN USO)
(VOLVER AL USO INICIAL)

60. FITORREMEDIACIÓN
Y
BACTERIAS MINERAS
EN LOS
LABORATORIOS
ESCOLARES

61. FITORREMEDIACIÓN
REALIZACION DE ENSAYOS EN LABORATORIOS
ESCOLARES
Fácilmente
cultivables en un
laboratorio
escolar a cargo de
los alumnos
Trabajo
autónomo
Método Científico
Materiales
accesibles
Las plantas acuaticas de
canales próximos a los
cursos de los ríos.
Estudio de flora
Autóctona
Las plantas
acuaticas captan
contaminantes y
colorantes
Experiencias
sencillas
Problema de
Contaminación real
que afecta a la
comunidad
Contexto
Proceso de enseñanza-aprendizaje por
construcción y descubrimiento

62. Recolección y caracterización de especies vegetales
acuáticas de cuencas hídricas que surcan el gran Buenos
Aires.
FITORREMEDIACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS
Estudio comparativo de la capacidad de captación de
contaminantes
Estudio comparativo de los niveles de contaminantes
tolerables
Estudio del mecanismo de captación de contaminantes
•Estudio de ecotoxicidad

63. FITORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS
DESARROLLO DE UN
PROTOCOLO DE TRABAJO
Método Científico
ESPECIES DE CULTIVO
SOJ
A
GIRASOL
ESPECIES AUTOCTONAS
JUNQUILLO

64. BACTERIAS MINERAS
REALIZACION DE ENSAYOS EN LABORATORIOS
ESCOLARES
H2
SO
4H2
SO
4
H2
SO
4H2
SO
4
H2
SO
4
H2
SO
4
H2
SO
4
H2
SO
4H2
SO
4
Materiales
Accesibles
Pecera
Termostato
Burbujeador
Thiobacillus
thiooxidans
Medios de cultivo
sencillos
Microorganismos
fácilmente cultivables
en un laboratorio escolar
a cargo de los alumnos
Trabajo
autónomo
Experiencias
sencillas
Método Científico
Proceso de
enseñanza-
aprendizaje por
construcción y
descubrimiento
Remediar un
problema de
contaminación real

65. Proceso de enseñanza-
aprendizaje por construcción y
descubrimiento
Desarrollar una
metodología alternativa de
enseñanza
Estudio de un
problema concreto y
sus posibles
soluciones
Desarrollo temas de diferentes
disciplinas de manera
interrelacionada e interdisciplinaria
Proyecto
extracurricular
Ruptura de la
dinámica de
aula
Fuerte
Incentivo para
los alumnos
Alumnos
Participantes
de los proyectos
Formación
propedéutica
Acceso al nivel
terciaario-
universitario