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CONTAMINANTES DEL SUELO
METALES PESADOS
INTEGRANTES:
Alejandra Hernández Vázquez
Brenda Paulina Jimenez Vargas
Ezequias Nogueira Guimarães
Karla Andrea Medina Palma
Nasyibe Oliveros Gonzalez
Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Celaya
Remediación de Suelos
Docente: Aziel Ortiz
INTRODUCIÓN
• De los 106 elementos conocidos por el hombre, 84 son metales;
• Peso atómico (elemento químico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59
(Hg));
• Metales de densidad entre 4 g/cm³ hasta 7 g/cm³;
• La importancia de sus efectos está en función de la naturaleza del
elemento, concentraciones ambientales y el grado de exposición;
• Son clasificados en su mayoría como "Clase 9: Materias y objetos que
presentan peligros diversos" en el modelo de la ONU de clases de peligro.
FUENTES DE CONTAMINACIÓN
Contaminación endógena
La propia naturaleza del
material originario y su alteración son
los responsables de la contaminación.
Contaminación exógena
Los aportes contaminantes son
externos, frecuentemente como
resultado de actividades
antropogénicas.
DISPONIBILIDAD DE LOS METALES EN EL SUELO
Los metales pesados pueden presentarse en el suelo bajo
diferentes formas:
1. Solubles en la solución del suelo;
2. Como iones intercambiables de los coloides que integran el
complejo de cambio;
3. Formando complejos con la materia orgánica;
4. Adsorbidos en los óxidos e hidróxidos de Fe, Mn y Al,
sulfuros y fosfatos;
5. Como constituyentes de los minerales secundarios del suelo.
EFECTOS EN EL SUELO
• Inhibición de la actividad enzimática. Se ve afectado el ciclo
biogeoquímico y la función de biofiltro;
• Disminución cualitativa y cuantitativa del crecimiento normal de las
poblaciones de microorganismos y la fauna del suelo;
• Cambios en la composición de los productos, con riesgo para la salud de
los consumidores, al entrar determinados elementos en la cadena trófica;
• Variación de la disponibilidad de elementos a largo plazo en los suelos,
como consecuencia de cambios en las propiedades físico-químicas de los
mismos;
• Reducción de la fertilidad del suelo, al disminuir la flora y fauna del
mismo;
• Modificación de la estructura del suelo debido a la pérdida de fertilidad
del mismo.
PRINCIPALES METALES PESADOS
• Entre los metales más contaminantes destacan el plomo (Pb) y el mercurio
(Hg), seguidos por el berilio (Be), el bario (Ba), el cadmio (Cd), el cobre
(Cu), el manganeso (Mn), el níquel (Ni), el estaño (Sn), el vanadio (V) y el
cinc (Zn).
PLOMO
• Los compuestos del plomo son tóxicos y han producido
envenenamiento de trabajadores por su uso inadecuado y por una
exposición excesiva a los mismos. El mayor peligro proviene de la
inhalación de vapor o de polvo;
• Aplicaciones mas importantes del plomo son: la fabricación de
tetraetilplomo, forros para cables, elementos de construcción,
pigmentos, soldadura suave y municiones.
Efectos
ambientales
Las mayores concentraciones que son
encontradas en el ambiente son el
resultado de las actividades humanas;
El Plomo puede
terminar en el agua y suelos a través
de la corrosión de las tuberías de
Plomo en los sistemas de transportes
de agua y a través de la corrosión de
pinturas que contienen Plomo.
Contaminación
del suelo
llega al mismo desde el aire mediante
desprendimientos de pintura con
plomo, edificios, puentes y otras
estructuras. Además, los vertederos
pueden contener desechos de mineral
de plomo procedente de municiones o
baterías
El plomo se acumula en organismos,
sedimentos…así como limita la síntesis
clorofílica de las plantas perjudicando
su crecimiento e introduciéndose en la
cadena alimenticia
BERILO
• El principal uso del berilio metálico se encuentra en la manufactura
de aleaciones berilio-cobre y en el desarrollo de materiales
moderadores y reflejantes para reactores nucleares;
• El berilio tiene muchos usos en la energía nuclear porque es uno de
los materiales más eficientes para disminuir la velocidad de los
neutrones.
Efectos sobre la
salud
Es un metal que puede ser muy
perjudicial cuando es respirado por los
humanos, porque puede dañar los
pulmones y causar neumonía;
El efecto más comúnmente
conocido del berilio es la llamada
beriliosis, una peligrosa y persistente
enfermedad de los pulmones que puede
incluso dañar otros órganos, como el
corazón;
El berilio puede también
incrementar las posibilidades de
desarrollar cáncer y daños en el ADN.
El hombre añade berilio a través de
la producción de metal y de la combustión
de carbón y aceite;
Frutas y vegetales como son los
frijoles y las peras pueden contener
niveles significantes de berilio;
Estos niveles pueden entrar en los
animales cuando esos alimentos son
consumidos, pero por suerte la mayoría de
los animales excretan el berilio
rápidamente a través de los órganos
excretores como el sistema urinario y
fecal.
Efectos
ambientales
CADMIO
• Tiene aplicación es en baterías de níquel-cadmio y la
tercera como reactivo químico y pigmento;
• Es encontrado en estiércoles y pesticidas.
Efectos sobre la
salud
Una exposición a niveles
significativamente altas ocurren cuando la
gente fuma.
Otra alta exposición puede ocurrir
con gente que vive cerca de los vertederos
de residuos peligrosos o fábricas que
liberan Cadmio;
Otros efectos sobre la salud que
pueden ser causados por el Cadmio son:
– Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos
– Fractura de huesos
– Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de
infertilidad
– Daño al sistema nervioso central
– Daño al sistema inmune
– Desordenes psicológicos
– Posible daño en el ADN o desarrollo de cáncer.
Parte del Cadmio terminará en el
suelo después de que el fertilizante es
aplicado en las granjas y el resto del
Cadmio terminará en las aguas
superficiales cuando los residuos del
fertilizante es vertido por las compañías
productoras.
Efectos
ambientales
• Es uno de los pocos minerales disponibles con un 99.9999+ % de
pureza.
• El Arsénico es mayoritariamente emitido por las industrias
productoras de cobre, pero también durante la producción de
plomo y zinc y en la agricultura.
• Debido a las actividades humanas, mayormente a través de la
minería y la fundiciones, el Arsénico naturalmente inmóvil se ha
movilizado también y ahora puede ser encontrado en muchos
lugares donde no existía de forma natural.
ARSÉNICO
Símbolo Número Atómico
As 33
EFECTOS EN LA
SALUD HUMANA
EFECTOS EN LOS
ANIMALES
EFECTOS EN LAS
PLANTAS
La toma de significantes
cantidades de Arsénico
inorgánico puede intensificar
las posibilidades de
desarrollar cáncer,
especialmente las
posibilidades de desarrollo
de cáncer de piel, pulmón,
hígado, linfa. Puede dañar el
ADN.
Las concentraciones del
Arsénico inorgánico que está
actualmente presente en las
aguas superficiales
aumentan las posibilidades
de alterar el material
genético de los peces.
Las plantas absorben Arsénico
bastante fácil, así que un alto
rango de concentraciones
pueden estar presentes en la
comida.
A exposiciones muy altas
puede causar infertilidad y
abortos en mujeres, pérdida
de la resistencia a
infecciones, daños en el
corazón y el cerebro
Debido a la acumulación, las
aves que comen peces que
contienen eminentes
cantidades de Arsénico
morirán como resultado del
envenenamiento
Este no puede ser destruido una
vez que ha entrado en el
Ambiente, así que las cantidades
que hemos añadido pueden
esparcirse y causar efectos
sobre la salud de los humanos y
los animales
COBRE
• El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por
actividades humanas como por procesos naturales;
• Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo,
descomposición de la vegetación, incendios forestales y
aerosoles marinos;
• El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas,
asentamientos industriales, vertederos y lugares de residuos.
Símbolo Número Atómico
Cu 29
Minería Producción de fertilizantes fosfatados
Producción de
madera
EFECTOS EN LA
SALUD HUMANA
EFECTOS EN LOS
ANIMALES
EFECTOS EN LAS PLANTAS
Exposiciones de largo
periodo al cobre pueden
irritar la nariz, la boca y
los ojos y causar dolor de
cabeza, de estómago,
mareos, vómitos y
diarreas.
Cuando los suelos de las
granjas están
contaminados con Cobre,
los animales pueden
absorber concentraciones
que dañan su salud
(envenenamiento).
En suelos ricos en Cobre sólo un
número pequeño de plantas
pueden vivir ya que interrumpe la
actividad de microorganismos y
de las lombrices de tierra.
Una toma grande de
cobre puede causar daño
al hígado y los riñones e
incluso la muerte
El Cobre no se rompe en el
ambiente y por eso se puede
acumular en plantas y animales
cuando este es encontrado en
suelos
MANGANESO
• El manganeso es un elemento traza y la ingestión de
cantidades pequeñas en los alimentos o el agua es necesaria
para mantener buena salud;
• Exposición a niveles excesivos puede ocurrir al respirar aire
contaminado, especialmente donde se usa en manufactura y
al ingerir agua y alimentos;
• Ciertas ocupaciones tales como soldar o trabajar en una
fábrica donde se manufactura acero pueden aumentar sus
probabilidades de exposición a niveles altos de manganeso.
Símbolo No. Atómico
Mn 25
EFECTOS EN LA SALUD HUMANA EFECTOS EN LOS ANIMALES EFECTOS EN LAS PLANTAS
En exceso es muy dañino.
Los síntomas por envenenamiento
con Manganeso son:
• Alucinaciones
• Olvidos
• Daños en los nervios.
Puede causar parkinson, embolia de
los pulmones y bronquitis así como
esquizofrenia, depresión e insomnio
Daños en los pulmones,
hígado y vasculares,
decremento de la presión
sanguínea, fallos en el
desarrollo de fetos de
animales y daños
cerebrales. Cuando es
tomado a través de la piel
este puede causar
temblores y fallos en la
coordinación. Puede causar
el desarrollo de tumores
Concentraciones altamente
tóxicas de Manganeso en
suelo pueden causar
inflamación de la pared
celular, abrasamiento de las
hojas y puntos marrones en
las hojas.
• Engordar
• Intolerancia a la glucosa
• Coágulos de sangre
• Problemas de la piel
• Bajos niveles de colesterol
• Desorden del esqueleto
• Defectos de nacimiento
• Cambios en el color del pelo
• Síntomas neurológicos
Con animales que comen
muy poco manganeso
interfiere en el crecimiento
normal, la formación de
huesos y en la reproducción
Cuando muy poco
manganeso puede ser
absorbido desde el suelo
esto causa disturbios en los
mecanismos de las plantas.
Por ejemplo, en la división
del agua en hidrógeno y
oxígeno, en lo cual el
Manganeso juega un papel
importante.
ESTAÑO
• Este elemento tiene aplicaciones principalmente en el campo de la
electrónica y en la fabricación de pinturas, en la fabricación de productos
como insecticidas y fungicidas;
• A pesar del grado de toxicidad que presenta su uso en diferentes procesos,
en la actualidad se sigue empleando en:
– compuestos para disminuir el nivel de fragilidad del vidrio;
– para hacer tintes, pigmentos, fungicidas y dentífricos;
– en la fabricación de esmaltes cerámicos y de las láminas de los tubos de
órganos musicales.
Símbolo No. Atómico
Sn 50
EFECTOS EN LA SALUD
HUMANA
EFECTOS EN LOS
ANIMALES
EFECTOS EN LAS
PLANTAS
Los efectos agudos son:
• Irritaciones de ojos y piel
• Dolores de cabeza
• Dolores de estómago
• Vómitos y mareos
• Sudoración severa
• Falta de aliento
• Problemas para orinar
Los estaños tributílicos son
los compuestos del estaño
más tóxicos para los peces
y los hongos, mientras que
el estaño trifenólico es
mucho más tóxico para el
fitoplancton
Se sabe que causan mucho
daño en los ecosistemas
acuáticos, ya que son muy
tóxicos para los hongos, las
algas y el fitoplancton
Los efectos a largo plazo son:
• Depresiones
• Daños hepáticos
• Disfunción del sistema
inmunitario
• Escasez de glóbulos rojos
• Daños cerebrales
(provocando trastornos del
sueño, y dolores de cabeza)
Se sabe que los estaños
orgánicos alteran el
crecimiento, la
reproducción, los sistemas
enzimáticos los esquemas
de alimentación de los
organismos acuáticos.
El estaño no puede ser
destruido en el ambiente.
Solamente puede cambiar
de forma o puede
adherirse o separarse de
partículas en el suelo, el
sedimento y el agua
21
MERCURIO (Hg)
Karla
Medina
Características:
• Metal noble, soluble únicamente en soluciones
oxidantes.
• Capacidad de biomagnificación.
• El mercurio forma soluciones llamadas amalgamas
con algunos metales (por ejemplo, oro, plata entre
otros).
• Alta Toxicidad en cualquier medio.
Núm. Atómico 80
Edo. De
Oxidación
+2
Masa atómica
(g/mol)
200,59
Densidad (g/ml) 16.6
Punto de
ebullición (ºC)
357
Punto de fusión
(ºC)
-38,4
• Interruptores eléctricos como material líquido
de contacto.
• Fluido de trabajo en bombas de difusión en
técnicas de vacío.
• Fabricación de rectificadores de vapor de
mercurio, termómetros, barómetros,
tacómetros y termostatos.
¿En qué se utiliza?
22
Efectos en la Salud Karla
Medina
Mercurio
(Hg)
El Mercurio puede ser encontrado de forma natural en
el medio ambiente ya sea en forma de metal, sales o
de forma orgánica: esté se utiliza en algunos
instrumentos domésticos tales el más común:
Termómetro.
Exposición
debido al
rompimiento del
instrumento
Evaporación
del Hg
Respiración
• Daño a los nervios, cerebro y riñones.
• Irritación en pulmones, ojos.
• Reacciones cutáneas.
Esta foto de Autor desconocido está
bajo licencia CC BY-NC-ND
Efectos en el medio ambiente:
El Mercurio entra en el ambiente como resultado de la ruptura de minerales de
rocas y suelos a través de la exposición al viento y agua.
Las concentraciones del HG aumentan por las actividades humanas.
23
Efectos en el medio ambiente
La mayoría del Mercurio liberado por las actividades humanas
es liberado al aire, a través de la quema de productos fósiles,
minería, fundiciones y combustión de residuos sólidos tales
como:
• Fertilizantes
• Vertidos en aguas residuales
• Mineria (Amalgamiento)
El Mercurio en
aguas superficiales o
suelos; los
microorganismos
pueden convertirlo
en:
Metil
Mercurio
• Absorcion por Mo y altera sistema
nervioso y altera el medio.
• Bioacumularse en suelos
• Alta Toxicidad
Las condiciones del suelo (pH, temperatura,contenido en ácidos húmicos…) son
normalmente favorables para la formación de compuestos inorgánicos de Hg2+ .
Además…
Karla Medina
24
Bario (Ba)
Características:
¿En qué se utiliza? Núm. Atómico 56
Edo. De Oxidación +2
Masa atómica
(g/mol)
137,34
Densidad (g/ml) 3,5
Punto de ebullición
(ºC)
1640
Punto de fusión
(ºC)
714
Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA
• Ocupa el decimoctavo lugar en abundancia en la
corteza terrestre.
• Se obtiene de la minería.
• Lo aisló por primera vez Sir Humphry Davy en 1808
por electrólisis.
• El lipoton, un polvo blanco que consta de 20% de
sulfato de bario, 30% de sulfuro de zinc y menos
del 3% de óxido de zinc, se emplea en forma
amplia como pigmento en pinturas blancas.
• El blanco fijo se emplea en la manufactura de
colorantes brillantes.
• Industria cerámica (Carbonato).
Karla Medina
25
Efectos en la Salud
Karla
Medina
(Bario)
Vertederos de residuos peligrosos contienen ciertas
cantidades de Bario. Personas que viven cerca, están
expuestos a niveles dañinos.
La exposición podrá entonces ser causada por
respirar polvo, comer tierra o plantas, o beber agua
que está contaminada con Bario y también puede
ser cutánea.
Los efectos sobre la salud del Bario
dependen de la solubilidad de los
compuestos.
La toma de gran cantidad de Bario
que es soluble puede causar
parálisis y la muerte.
Efectos en el Medio Ambiente
26
Uso excesivo
de industrias
El Bario ha sido liberado al ambiente en
grandes cantidades.
• Minería
• Proceso de refinado
• Durante la producción de compuestos de Bario.
• Puede entrar también al aire durante la combustión
del carbón y aceites.
• Los compuestos del Bario que son persistentes usualmente permanecen en la superficie del
suelo, o en el sedimento de las aguas.
• El Bario es encontrado en la mayoría de los suelos en bajos niveles. Estos niveles pueden
ser más altos en vertederos de residuos peligrosos.
Solubilidad
Compuestos de Bario alcanzan grandes
distancias…
Cuando peces y otros organismos
acuáticos absorben los compuestos del
Bario, el Bario se acumulará en sus
cuerpos.
Karla Medina
27
Zinc (Zn)
Características:
Núm. Atómico 30
Edo. De Oxidación +2
Masa atómica
(g/mol)
65,37
Densidad (g/ml) 7,14
Punto de ebullición
(ºC)
906
Punto de fusión
(ºC)
419,5
¿En qué se utiliza?
Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA
• Metal maleable, dúctil y de color gris.
• Es uno de los elementos menos comunes;
se estima que forma parte de la corteza
terrestre en un 0.0005-0.02%.
• Ocupa el lugar 25 en orden de abundancia
entre los elementos.
• Buen conductor del calor y la electricidad.
• Aleaciones y el recubrimiento protector de
otros metales.
• Galvanizados (Hierro o acero recubierto con
Zinc).
Karla Medina
28
Efectos en la Salud
Karla
Medina
Las fuentes industriales o los
emplazamientos para residuos tóxicos
pueden ser la causa del Zinc en el agua
potable llegando a niveles que causan
problemas.
El Zinc es un elemento traza que es
esencial para la salud humana.
• Cuando la gente absorbe poco Zinc
estos pueden experimentar una pérdida
del apetito, disminución de la
sensibilidad, el sabor y el olor.
• La acumulación del Zinc puede incluso
producir defectos de nacimiento.
• Úlcera de estómago, irritación de
la piel, vómitos, náuseas y
anemia.
• Dañar el páncreas y disturbar el
metabolismo de las proteínas, y
causar arterioesclerosis.
• Exposiciones al clorato de Zinc
intensivas pueden causar
desordenes respiratorios.
Alta cantidad de
zinc
29
Karla
Medina
Efectos en el Medio Ambiente
El Zinc ocurre de forma natural en el aire, agua y suelo, pero las concentraciones
están aumentando por causas no naturales (Act. Humanas):
• Minería
• Combustión de Carbón
• Residuos del procesado de acero.
AGUA: Debido a la presencia de grandes cantidades de Zinc en las aguas residuales
de plantas industriales.
• No son depuradas satisfactoriamente.
• Incrementa la acidez de las aguas.
PECES
Biomagnificarse
en la cadena
alimentaria.
Grandes cantidades de Zinc pueden ser encontradas en los suelos. El Zinc soluble
en agua que está localizado en el suelo puede contaminar el agua subterránea.
Granjas
contaminadas
Animales absorben
concentraciones
que son dañinas
para su salud.
30
Efectos en el Medio Ambiente
Karla
Medina
PLANTAS
En suelos ricos en Zinc
sólo un número limitado
de plantas tiene la
capacidad de sobrevivir.
Tienen una toma de Zinc
que sus sistemas no
puede manejar, debido
a la acumulación de Zinc
en el suelo.
• Esta es la razón por la cuál no hay mucha diversidad de plantas cerca de
fábricas de Zinc.
• Ya que los efectos del Zinc sobre, las plantas es una amenaza seria para la
producción de las granjas.
• El Zinc puede interrumpir la actividad en los suelos, con influencias
negativas en la actividad de microorganismos y lombrices.
• La descomposición de la materia orgánica posiblemente sea más lenta
debido a esto.
NÍQUEL
Constituye cerca de 0.008% de la corteza
terrestre y 0.01% de las rocas ígneas.
total en los suelos del
mundo
entre 0,2 y 450 mg/ kg
El níquel es liberado al aire
por las y
plantas de energía y las
incineradoras de basuras.
Este se depositará en el suelo o caerá
después de reaccionar con las gotas de
lluvia.
*También es parte de las aguas residuales.
Se absorberán por los sedimentos o
partículas del suelo y llegará a
inmovilizarse.
En suelos ácidos, el níquel se une para
llegar a ser más móvil y a menudo alcanza
el agua subterránea.
PLANTAS
• disminuir el rango de
crecimiento de las algas.
• M.O. desarrollan resistencia a
Níquel
Los humanos pueden ser
expuestos al níquel al respirar el
aire, beber agua, comer comida o
fumar cigarrillos.
• Cáncer de pulmón, nariz, laringe y
próstata
• Defectos de nacimiento, asma
• Fallos respiratorios , bronquitis
VANADIO
• El vanadio es un elemento que ocurre naturalmente y está
extensamente distribuido en la corteza terrestre;
• Las fuentes principales con las industrias, especialmente refinerías
de petróleo y plantas de energía que usan combustible de petróleo;
• Las partículas de vanadio en el aire se depositan en la tierra o son
arrastradas a la tierra por la lluvia;
• El humo de un cigarrillo libera cerca de 0.0004 mg de vanadio;
• En personas el Vanadio puede causar nauseas, diarrea, cáncer, daño
cardiaco, mareos;
• En animales es responsable por alteraciones de desarrollo, cambios
en el ADN y inhibición de ciertas enzimas.
CROMO
• El Cromo entra en el aire, agua y suelo en forma de Cromo
(III) y Cromo (VI) a través de procesos naturales y
actividades humanas.
Cuando la cantidad de Cromo en el suelo aumenta, esto puede
aumentar las concentraciones en los cultivos. La acidificación
del suelo puede también influir en la captación de Cromo por
los cultivos. Las plantas usualmente absorben sólo Cromo (III).
Esta clase de Cromo probablemente es esencial, pero cuando
las concentraciones exceden cierto valor, efectos negativos
pueden ocurrir.
SALUD
El Cromo (III) es un elementos esencial para
organismos que puede interferir en el
metabolismo del azúcar y causar problemas de
corazón, cuando la dosis es muy baja. El Cromo
(VI) es mayoritariamente tóxico para los
organismo cuando la dosis es muy alta Este
puede alterar el material genético y causar
cáncer.
Límites máximos permisibles de metales pesados en suelos (Hg, Zn, Ba)
CONCLUSIÓN
• La peligrosidad de los metales pesados reside en que no pueden ser
degradados (ni química, ni biológicamente) y, además, tienden a
bioacumularse;
• Nuestro organismo los necesita, pero no en cantidades demasiado
elevadas pues pasan entonces a ser tóxicos;
• La contaminación provoca, por lo general, una perturbación del
suelo la cual que se traduce en una pérdida de calidad y aptitud
para el uso o lo hace inutilizable, a no ser que se le someta a un
tratamiento previo;
• El aumento del uso del carbón incrementará la exposición a los
metales porque las cenizas contienen muchos metales tóxicos que
pueden ser aspiradas hasta el interior de los pulmones.
REFERENCIAS
• http://www.lineaverdehuelva.com/lv/consejos-
ambientales/contaminantes/Contaminacion-por-metales-pesados.asp
• http://www.crana.org/es/contaminacion/mas-informacion_3/metales-pesados
• https://twenergy.com/a/contaminacion-por-metales-metales-pesados-con-
peligro-de-muerte-591
• http://www.infoagro.com/abonos/contaminacion_suelos_metales_pesados.htm
• https://es.wikipedia.org/wiki/Metal_pesado
• LENNTECH. Tabla periódica, Cu. Recuperado de:
https://www.lenntech.es/periodica/elementos/cu.htm
• LENNTECH. Tabla periódica, Mn. Recuperado de:
https://www.lenntech.es/periodica/elementos/mn.htm
• MECOMSA. Estaño. Recuperado de:
http://www.mecomsa.com.mx/estano/?fbclid=IwAR1wTRBNyxzD9M6lalRQohUVC
FGe2sVRxALCcPRGKbTwsNbv1Ho4tpb2gEs
• NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004, Que establece criterios para determinar las
concentraciones de remediación de suelos contaminados por arsénico, bario,
berilio, cadmio, cromo hexavalente, mercurio, níquel, plata, plomo, selenio, talio
y/o vanadio

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CONTAMINANTES DEL SUELO - METALES PESADOS

  • 1. CONTAMINANTES DEL SUELO METALES PESADOS INTEGRANTES: Alejandra Hernández Vázquez Brenda Paulina Jimenez Vargas Ezequias Nogueira Guimarães Karla Andrea Medina Palma Nasyibe Oliveros Gonzalez Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Celaya Remediación de Suelos Docente: Aziel Ortiz
  • 2. INTRODUCIÓN • De los 106 elementos conocidos por el hombre, 84 son metales; • Peso atómico (elemento químico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59 (Hg)); • Metales de densidad entre 4 g/cm³ hasta 7 g/cm³; • La importancia de sus efectos está en función de la naturaleza del elemento, concentraciones ambientales y el grado de exposición; • Son clasificados en su mayoría como "Clase 9: Materias y objetos que presentan peligros diversos" en el modelo de la ONU de clases de peligro.
  • 3. FUENTES DE CONTAMINACIÓN Contaminación endógena La propia naturaleza del material originario y su alteración son los responsables de la contaminación. Contaminación exógena Los aportes contaminantes son externos, frecuentemente como resultado de actividades antropogénicas.
  • 4. DISPONIBILIDAD DE LOS METALES EN EL SUELO Los metales pesados pueden presentarse en el suelo bajo diferentes formas: 1. Solubles en la solución del suelo; 2. Como iones intercambiables de los coloides que integran el complejo de cambio; 3. Formando complejos con la materia orgánica; 4. Adsorbidos en los óxidos e hidróxidos de Fe, Mn y Al, sulfuros y fosfatos; 5. Como constituyentes de los minerales secundarios del suelo.
  • 5. EFECTOS EN EL SUELO • Inhibición de la actividad enzimática. Se ve afectado el ciclo biogeoquímico y la función de biofiltro; • Disminución cualitativa y cuantitativa del crecimiento normal de las poblaciones de microorganismos y la fauna del suelo; • Cambios en la composición de los productos, con riesgo para la salud de los consumidores, al entrar determinados elementos en la cadena trófica; • Variación de la disponibilidad de elementos a largo plazo en los suelos, como consecuencia de cambios en las propiedades físico-químicas de los mismos; • Reducción de la fertilidad del suelo, al disminuir la flora y fauna del mismo; • Modificación de la estructura del suelo debido a la pérdida de fertilidad del mismo.
  • 6. PRINCIPALES METALES PESADOS • Entre los metales más contaminantes destacan el plomo (Pb) y el mercurio (Hg), seguidos por el berilio (Be), el bario (Ba), el cadmio (Cd), el cobre (Cu), el manganeso (Mn), el níquel (Ni), el estaño (Sn), el vanadio (V) y el cinc (Zn).
  • 7. PLOMO • Los compuestos del plomo son tóxicos y han producido envenenamiento de trabajadores por su uso inadecuado y por una exposición excesiva a los mismos. El mayor peligro proviene de la inhalación de vapor o de polvo; • Aplicaciones mas importantes del plomo son: la fabricación de tetraetilplomo, forros para cables, elementos de construcción, pigmentos, soldadura suave y municiones.
  • 8. Efectos ambientales Las mayores concentraciones que son encontradas en el ambiente son el resultado de las actividades humanas; El Plomo puede terminar en el agua y suelos a través de la corrosión de las tuberías de Plomo en los sistemas de transportes de agua y a través de la corrosión de pinturas que contienen Plomo. Contaminación del suelo llega al mismo desde el aire mediante desprendimientos de pintura con plomo, edificios, puentes y otras estructuras. Además, los vertederos pueden contener desechos de mineral de plomo procedente de municiones o baterías El plomo se acumula en organismos, sedimentos…así como limita la síntesis clorofílica de las plantas perjudicando su crecimiento e introduciéndose en la cadena alimenticia
  • 9. BERILO • El principal uso del berilio metálico se encuentra en la manufactura de aleaciones berilio-cobre y en el desarrollo de materiales moderadores y reflejantes para reactores nucleares; • El berilio tiene muchos usos en la energía nuclear porque es uno de los materiales más eficientes para disminuir la velocidad de los neutrones.
  • 10. Efectos sobre la salud Es un metal que puede ser muy perjudicial cuando es respirado por los humanos, porque puede dañar los pulmones y causar neumonía; El efecto más comúnmente conocido del berilio es la llamada beriliosis, una peligrosa y persistente enfermedad de los pulmones que puede incluso dañar otros órganos, como el corazón; El berilio puede también incrementar las posibilidades de desarrollar cáncer y daños en el ADN. El hombre añade berilio a través de la producción de metal y de la combustión de carbón y aceite; Frutas y vegetales como son los frijoles y las peras pueden contener niveles significantes de berilio; Estos niveles pueden entrar en los animales cuando esos alimentos son consumidos, pero por suerte la mayoría de los animales excretan el berilio rápidamente a través de los órganos excretores como el sistema urinario y fecal. Efectos ambientales
  • 11. CADMIO • Tiene aplicación es en baterías de níquel-cadmio y la tercera como reactivo químico y pigmento; • Es encontrado en estiércoles y pesticidas.
  • 12. Efectos sobre la salud Una exposición a niveles significativamente altas ocurren cuando la gente fuma. Otra alta exposición puede ocurrir con gente que vive cerca de los vertederos de residuos peligrosos o fábricas que liberan Cadmio; Otros efectos sobre la salud que pueden ser causados por el Cadmio son: – Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos – Fractura de huesos – Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad – Daño al sistema nervioso central – Daño al sistema inmune – Desordenes psicológicos – Posible daño en el ADN o desarrollo de cáncer. Parte del Cadmio terminará en el suelo después de que el fertilizante es aplicado en las granjas y el resto del Cadmio terminará en las aguas superficiales cuando los residuos del fertilizante es vertido por las compañías productoras. Efectos ambientales
  • 13. • Es uno de los pocos minerales disponibles con un 99.9999+ % de pureza. • El Arsénico es mayoritariamente emitido por las industrias productoras de cobre, pero también durante la producción de plomo y zinc y en la agricultura. • Debido a las actividades humanas, mayormente a través de la minería y la fundiciones, el Arsénico naturalmente inmóvil se ha movilizado también y ahora puede ser encontrado en muchos lugares donde no existía de forma natural. ARSÉNICO Símbolo Número Atómico As 33
  • 14. EFECTOS EN LA SALUD HUMANA EFECTOS EN LOS ANIMALES EFECTOS EN LAS PLANTAS La toma de significantes cantidades de Arsénico inorgánico puede intensificar las posibilidades de desarrollar cáncer, especialmente las posibilidades de desarrollo de cáncer de piel, pulmón, hígado, linfa. Puede dañar el ADN. Las concentraciones del Arsénico inorgánico que está actualmente presente en las aguas superficiales aumentan las posibilidades de alterar el material genético de los peces. Las plantas absorben Arsénico bastante fácil, así que un alto rango de concentraciones pueden estar presentes en la comida. A exposiciones muy altas puede causar infertilidad y abortos en mujeres, pérdida de la resistencia a infecciones, daños en el corazón y el cerebro Debido a la acumulación, las aves que comen peces que contienen eminentes cantidades de Arsénico morirán como resultado del envenenamiento Este no puede ser destruido una vez que ha entrado en el Ambiente, así que las cantidades que hemos añadido pueden esparcirse y causar efectos sobre la salud de los humanos y los animales
  • 15. COBRE • El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por actividades humanas como por procesos naturales; • Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo, descomposición de la vegetación, incendios forestales y aerosoles marinos; • El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares de residuos. Símbolo Número Atómico Cu 29 Minería Producción de fertilizantes fosfatados Producción de madera
  • 16. EFECTOS EN LA SALUD HUMANA EFECTOS EN LOS ANIMALES EFECTOS EN LAS PLANTAS Exposiciones de largo periodo al cobre pueden irritar la nariz, la boca y los ojos y causar dolor de cabeza, de estómago, mareos, vómitos y diarreas. Cuando los suelos de las granjas están contaminados con Cobre, los animales pueden absorber concentraciones que dañan su salud (envenenamiento). En suelos ricos en Cobre sólo un número pequeño de plantas pueden vivir ya que interrumpe la actividad de microorganismos y de las lombrices de tierra. Una toma grande de cobre puede causar daño al hígado y los riñones e incluso la muerte El Cobre no se rompe en el ambiente y por eso se puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos
  • 17. MANGANESO • El manganeso es un elemento traza y la ingestión de cantidades pequeñas en los alimentos o el agua es necesaria para mantener buena salud; • Exposición a niveles excesivos puede ocurrir al respirar aire contaminado, especialmente donde se usa en manufactura y al ingerir agua y alimentos; • Ciertas ocupaciones tales como soldar o trabajar en una fábrica donde se manufactura acero pueden aumentar sus probabilidades de exposición a niveles altos de manganeso. Símbolo No. Atómico Mn 25
  • 18. EFECTOS EN LA SALUD HUMANA EFECTOS EN LOS ANIMALES EFECTOS EN LAS PLANTAS En exceso es muy dañino. Los síntomas por envenenamiento con Manganeso son: • Alucinaciones • Olvidos • Daños en los nervios. Puede causar parkinson, embolia de los pulmones y bronquitis así como esquizofrenia, depresión e insomnio Daños en los pulmones, hígado y vasculares, decremento de la presión sanguínea, fallos en el desarrollo de fetos de animales y daños cerebrales. Cuando es tomado a través de la piel este puede causar temblores y fallos en la coordinación. Puede causar el desarrollo de tumores Concentraciones altamente tóxicas de Manganeso en suelo pueden causar inflamación de la pared celular, abrasamiento de las hojas y puntos marrones en las hojas. • Engordar • Intolerancia a la glucosa • Coágulos de sangre • Problemas de la piel • Bajos niveles de colesterol • Desorden del esqueleto • Defectos de nacimiento • Cambios en el color del pelo • Síntomas neurológicos Con animales que comen muy poco manganeso interfiere en el crecimiento normal, la formación de huesos y en la reproducción Cuando muy poco manganeso puede ser absorbido desde el suelo esto causa disturbios en los mecanismos de las plantas. Por ejemplo, en la división del agua en hidrógeno y oxígeno, en lo cual el Manganeso juega un papel importante.
  • 19. ESTAÑO • Este elemento tiene aplicaciones principalmente en el campo de la electrónica y en la fabricación de pinturas, en la fabricación de productos como insecticidas y fungicidas; • A pesar del grado de toxicidad que presenta su uso en diferentes procesos, en la actualidad se sigue empleando en: – compuestos para disminuir el nivel de fragilidad del vidrio; – para hacer tintes, pigmentos, fungicidas y dentífricos; – en la fabricación de esmaltes cerámicos y de las láminas de los tubos de órganos musicales. Símbolo No. Atómico Sn 50
  • 20. EFECTOS EN LA SALUD HUMANA EFECTOS EN LOS ANIMALES EFECTOS EN LAS PLANTAS Los efectos agudos son: • Irritaciones de ojos y piel • Dolores de cabeza • Dolores de estómago • Vómitos y mareos • Sudoración severa • Falta de aliento • Problemas para orinar Los estaños tributílicos son los compuestos del estaño más tóxicos para los peces y los hongos, mientras que el estaño trifenólico es mucho más tóxico para el fitoplancton Se sabe que causan mucho daño en los ecosistemas acuáticos, ya que son muy tóxicos para los hongos, las algas y el fitoplancton Los efectos a largo plazo son: • Depresiones • Daños hepáticos • Disfunción del sistema inmunitario • Escasez de glóbulos rojos • Daños cerebrales (provocando trastornos del sueño, y dolores de cabeza) Se sabe que los estaños orgánicos alteran el crecimiento, la reproducción, los sistemas enzimáticos los esquemas de alimentación de los organismos acuáticos. El estaño no puede ser destruido en el ambiente. Solamente puede cambiar de forma o puede adherirse o separarse de partículas en el suelo, el sedimento y el agua
  • 21. 21 MERCURIO (Hg) Karla Medina Características: • Metal noble, soluble únicamente en soluciones oxidantes. • Capacidad de biomagnificación. • El mercurio forma soluciones llamadas amalgamas con algunos metales (por ejemplo, oro, plata entre otros). • Alta Toxicidad en cualquier medio. Núm. Atómico 80 Edo. De Oxidación +2 Masa atómica (g/mol) 200,59 Densidad (g/ml) 16.6 Punto de ebullición (ºC) 357 Punto de fusión (ºC) -38,4 • Interruptores eléctricos como material líquido de contacto. • Fluido de trabajo en bombas de difusión en técnicas de vacío. • Fabricación de rectificadores de vapor de mercurio, termómetros, barómetros, tacómetros y termostatos. ¿En qué se utiliza?
  • 22. 22 Efectos en la Salud Karla Medina Mercurio (Hg) El Mercurio puede ser encontrado de forma natural en el medio ambiente ya sea en forma de metal, sales o de forma orgánica: esté se utiliza en algunos instrumentos domésticos tales el más común: Termómetro. Exposición debido al rompimiento del instrumento Evaporación del Hg Respiración • Daño a los nervios, cerebro y riñones. • Irritación en pulmones, ojos. • Reacciones cutáneas. Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-NC-ND Efectos en el medio ambiente: El Mercurio entra en el ambiente como resultado de la ruptura de minerales de rocas y suelos a través de la exposición al viento y agua. Las concentraciones del HG aumentan por las actividades humanas.
  • 23. 23 Efectos en el medio ambiente La mayoría del Mercurio liberado por las actividades humanas es liberado al aire, a través de la quema de productos fósiles, minería, fundiciones y combustión de residuos sólidos tales como: • Fertilizantes • Vertidos en aguas residuales • Mineria (Amalgamiento) El Mercurio en aguas superficiales o suelos; los microorganismos pueden convertirlo en: Metil Mercurio • Absorcion por Mo y altera sistema nervioso y altera el medio. • Bioacumularse en suelos • Alta Toxicidad Las condiciones del suelo (pH, temperatura,contenido en ácidos húmicos…) son normalmente favorables para la formación de compuestos inorgánicos de Hg2+ . Además… Karla Medina
  • 24. 24 Bario (Ba) Características: ¿En qué se utiliza? Núm. Atómico 56 Edo. De Oxidación +2 Masa atómica (g/mol) 137,34 Densidad (g/ml) 3,5 Punto de ebullición (ºC) 1640 Punto de fusión (ºC) 714 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA • Ocupa el decimoctavo lugar en abundancia en la corteza terrestre. • Se obtiene de la minería. • Lo aisló por primera vez Sir Humphry Davy en 1808 por electrólisis. • El lipoton, un polvo blanco que consta de 20% de sulfato de bario, 30% de sulfuro de zinc y menos del 3% de óxido de zinc, se emplea en forma amplia como pigmento en pinturas blancas. • El blanco fijo se emplea en la manufactura de colorantes brillantes. • Industria cerámica (Carbonato). Karla Medina
  • 25. 25 Efectos en la Salud Karla Medina (Bario) Vertederos de residuos peligrosos contienen ciertas cantidades de Bario. Personas que viven cerca, están expuestos a niveles dañinos. La exposición podrá entonces ser causada por respirar polvo, comer tierra o plantas, o beber agua que está contaminada con Bario y también puede ser cutánea. Los efectos sobre la salud del Bario dependen de la solubilidad de los compuestos. La toma de gran cantidad de Bario que es soluble puede causar parálisis y la muerte.
  • 26. Efectos en el Medio Ambiente 26 Uso excesivo de industrias El Bario ha sido liberado al ambiente en grandes cantidades. • Minería • Proceso de refinado • Durante la producción de compuestos de Bario. • Puede entrar también al aire durante la combustión del carbón y aceites. • Los compuestos del Bario que son persistentes usualmente permanecen en la superficie del suelo, o en el sedimento de las aguas. • El Bario es encontrado en la mayoría de los suelos en bajos niveles. Estos niveles pueden ser más altos en vertederos de residuos peligrosos. Solubilidad Compuestos de Bario alcanzan grandes distancias… Cuando peces y otros organismos acuáticos absorben los compuestos del Bario, el Bario se acumulará en sus cuerpos. Karla Medina
  • 27. 27 Zinc (Zn) Características: Núm. Atómico 30 Edo. De Oxidación +2 Masa atómica (g/mol) 65,37 Densidad (g/ml) 7,14 Punto de ebullición (ºC) 906 Punto de fusión (ºC) 419,5 ¿En qué se utiliza? Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA • Metal maleable, dúctil y de color gris. • Es uno de los elementos menos comunes; se estima que forma parte de la corteza terrestre en un 0.0005-0.02%. • Ocupa el lugar 25 en orden de abundancia entre los elementos. • Buen conductor del calor y la electricidad. • Aleaciones y el recubrimiento protector de otros metales. • Galvanizados (Hierro o acero recubierto con Zinc). Karla Medina
  • 28. 28 Efectos en la Salud Karla Medina Las fuentes industriales o los emplazamientos para residuos tóxicos pueden ser la causa del Zinc en el agua potable llegando a niveles que causan problemas. El Zinc es un elemento traza que es esencial para la salud humana. • Cuando la gente absorbe poco Zinc estos pueden experimentar una pérdida del apetito, disminución de la sensibilidad, el sabor y el olor. • La acumulación del Zinc puede incluso producir defectos de nacimiento. • Úlcera de estómago, irritación de la piel, vómitos, náuseas y anemia. • Dañar el páncreas y disturbar el metabolismo de las proteínas, y causar arterioesclerosis. • Exposiciones al clorato de Zinc intensivas pueden causar desordenes respiratorios. Alta cantidad de zinc
  • 29. 29 Karla Medina Efectos en el Medio Ambiente El Zinc ocurre de forma natural en el aire, agua y suelo, pero las concentraciones están aumentando por causas no naturales (Act. Humanas): • Minería • Combustión de Carbón • Residuos del procesado de acero. AGUA: Debido a la presencia de grandes cantidades de Zinc en las aguas residuales de plantas industriales. • No son depuradas satisfactoriamente. • Incrementa la acidez de las aguas. PECES Biomagnificarse en la cadena alimentaria. Grandes cantidades de Zinc pueden ser encontradas en los suelos. El Zinc soluble en agua que está localizado en el suelo puede contaminar el agua subterránea. Granjas contaminadas Animales absorben concentraciones que son dañinas para su salud.
  • 30. 30 Efectos en el Medio Ambiente Karla Medina PLANTAS En suelos ricos en Zinc sólo un número limitado de plantas tiene la capacidad de sobrevivir. Tienen una toma de Zinc que sus sistemas no puede manejar, debido a la acumulación de Zinc en el suelo. • Esta es la razón por la cuál no hay mucha diversidad de plantas cerca de fábricas de Zinc. • Ya que los efectos del Zinc sobre, las plantas es una amenaza seria para la producción de las granjas. • El Zinc puede interrumpir la actividad en los suelos, con influencias negativas en la actividad de microorganismos y lombrices. • La descomposición de la materia orgánica posiblemente sea más lenta debido a esto.
  • 31. NÍQUEL Constituye cerca de 0.008% de la corteza terrestre y 0.01% de las rocas ígneas. total en los suelos del mundo entre 0,2 y 450 mg/ kg
  • 32. El níquel es liberado al aire por las y plantas de energía y las incineradoras de basuras. Este se depositará en el suelo o caerá después de reaccionar con las gotas de lluvia. *También es parte de las aguas residuales. Se absorberán por los sedimentos o partículas del suelo y llegará a inmovilizarse. En suelos ácidos, el níquel se une para llegar a ser más móvil y a menudo alcanza el agua subterránea. PLANTAS • disminuir el rango de crecimiento de las algas. • M.O. desarrollan resistencia a Níquel Los humanos pueden ser expuestos al níquel al respirar el aire, beber agua, comer comida o fumar cigarrillos. • Cáncer de pulmón, nariz, laringe y próstata • Defectos de nacimiento, asma • Fallos respiratorios , bronquitis
  • 33. VANADIO • El vanadio es un elemento que ocurre naturalmente y está extensamente distribuido en la corteza terrestre; • Las fuentes principales con las industrias, especialmente refinerías de petróleo y plantas de energía que usan combustible de petróleo; • Las partículas de vanadio en el aire se depositan en la tierra o son arrastradas a la tierra por la lluvia; • El humo de un cigarrillo libera cerca de 0.0004 mg de vanadio; • En personas el Vanadio puede causar nauseas, diarrea, cáncer, daño cardiaco, mareos; • En animales es responsable por alteraciones de desarrollo, cambios en el ADN y inhibición de ciertas enzimas.
  • 34.
  • 35. CROMO • El Cromo entra en el aire, agua y suelo en forma de Cromo (III) y Cromo (VI) a través de procesos naturales y actividades humanas. Cuando la cantidad de Cromo en el suelo aumenta, esto puede aumentar las concentraciones en los cultivos. La acidificación del suelo puede también influir en la captación de Cromo por los cultivos. Las plantas usualmente absorben sólo Cromo (III). Esta clase de Cromo probablemente es esencial, pero cuando las concentraciones exceden cierto valor, efectos negativos pueden ocurrir.
  • 36. SALUD El Cromo (III) es un elementos esencial para organismos que puede interferir en el metabolismo del azúcar y causar problemas de corazón, cuando la dosis es muy baja. El Cromo (VI) es mayoritariamente tóxico para los organismo cuando la dosis es muy alta Este puede alterar el material genético y causar cáncer.
  • 37. Límites máximos permisibles de metales pesados en suelos (Hg, Zn, Ba)
  • 38.
  • 39. CONCLUSIÓN • La peligrosidad de los metales pesados reside en que no pueden ser degradados (ni química, ni biológicamente) y, además, tienden a bioacumularse; • Nuestro organismo los necesita, pero no en cantidades demasiado elevadas pues pasan entonces a ser tóxicos; • La contaminación provoca, por lo general, una perturbación del suelo la cual que se traduce en una pérdida de calidad y aptitud para el uso o lo hace inutilizable, a no ser que se le someta a un tratamiento previo; • El aumento del uso del carbón incrementará la exposición a los metales porque las cenizas contienen muchos metales tóxicos que pueden ser aspiradas hasta el interior de los pulmones.
  • 40. REFERENCIAS • http://www.lineaverdehuelva.com/lv/consejos- ambientales/contaminantes/Contaminacion-por-metales-pesados.asp • http://www.crana.org/es/contaminacion/mas-informacion_3/metales-pesados • https://twenergy.com/a/contaminacion-por-metales-metales-pesados-con- peligro-de-muerte-591 • http://www.infoagro.com/abonos/contaminacion_suelos_metales_pesados.htm • https://es.wikipedia.org/wiki/Metal_pesado • LENNTECH. Tabla periódica, Cu. Recuperado de: https://www.lenntech.es/periodica/elementos/cu.htm • LENNTECH. Tabla periódica, Mn. Recuperado de: https://www.lenntech.es/periodica/elementos/mn.htm • MECOMSA. Estaño. Recuperado de: http://www.mecomsa.com.mx/estano/?fbclid=IwAR1wTRBNyxzD9M6lalRQohUVC FGe2sVRxALCcPRGKbTwsNbv1Ho4tpb2gEs • NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004, Que establece criterios para determinar las concentraciones de remediación de suelos contaminados por arsénico, bario, berilio, cadmio, cromo hexavalente, mercurio, níquel, plata, plomo, selenio, talio y/o vanadio