Este documento describe las propiedades del suelo y su capacidad para retener y degradar contaminantes como metales pesados, fertilizantes y pesticidas. Explica que el suelo puede degradar la materia orgánica a través de procesos biológicos y químicos, y retiene contaminantes a través de la adsorción e intercambio iónico. También describe cómo factores como el pH, humedad y microorganismos afectan la degradación de contaminantes en el suelo.

1. PROFESORADO EN BIOLOGÍA PARA LA
EDUCACIÓN SECUNDARIA
INSTITUTO SUPERIOR DE FORMACIÓN PROFESIONAL “LA
MERCED” N° 8.155
MATERIA:
PROFESORA: DANIELA BARRAZA
AÑO: 2013

2.  Posee capacidad autodepuradora:
i.Actividad Biológica  degradación total o parcial de
materia orgánica por oxido-reducción.
ii.Actividad Química  hidrólisis, oxido-reducción,
precipitación, etc.
iii.Capacidad de filtración  por adsorción e intercambio
iónico retiene contaminantes
 Es un medio receptivo por excelencia.

3.  En cuanto a degradación de materia orgánica es la
mas importante.
 Su poder radica en la cantidad y variedad de
microorganismos presentes en el suelo.
Su rendimiento depende:
i.La estructura del compuesto orgánico.
ii.Tipo de MO presente en el suelo.
iii.Concentración del contaminante.
iv.pH y humedad del suelo.

4.  Endógenos: acumulación de un componente a
concentraciones nocivas para las especies vivas
debido a un desequilibrio natural.
 Exógenos: son aportes que se realizan a un ritmo
superior a la velocidad de asimilación del suelo y
conducen a su acumulación y a la alteración del
equilibrio natural..

5.  Como consecuencia de precipitaciones acidas
sobre suelos arcillosos, el ion Al+3
se moviliza.
En suelos piriticos, la oxidación de la pirita trae
como consecuencia de la acidificación del suelo.
 Suelos salinos poseen exceso de iones Na+
.
 La presencia de óxidos semiconductores como los
de Fe, Ti, Zn puede favorecer la oxidación de Mn+2
afectando su asimilación:
TiO2-Mn+2
+ O2  TiO2 + MnO2

6. 1. Contaminantes Metálicos
2. Contaminantes Orgánicos
3. Fertilizantes
4. Pesticidas

7.  Los metales pesados se encuentran en el suelo
como micronutrientes: Cu, Ni, Co, Zn, Se, Be, Cd,
Cr, Pb y Hg.
 As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Mn, Mo, Ni, Sb, Se, V, Zn,
son vertidos por actividades antropogenicas en el
suelo, y dependiendo de la actividad concreta será
la cantidad de alguno de ellos que se vierta.

8. Mn, Cr, Zn y Ni se vierten en mayor cantidad en las
cenizas de combustión.
 Cu, Pb, Zn se vierten en mayor proporción en los residuos
urbanos.
 Pb, Zn, Mn y Cu se vierten principalmente por la
industria metalúrgica.
 Pb, Zn, Mn, Ni y Cu se vierten principalmente por la
utilización de turba en agricultura y como combustible.

9.  As, Se, V y Cr en la DS disminuyen por la presencia de
óxidos de Fe y Al, estos favorecen interacciones
electrostáticas.
 CrO4-2
en altas concentraciones se comporta como un
fuerte oxidante de materia orgánica pasando a Cr+3
el cual en
medios neutros precipita como hidróxido. En bajas
concentraciones percola hasta acuíferos subterráneos.
 Hg, Pb, As y Cr también son susceptibles a la metilación.

10.  El Hg puede movilizarse también por formación de
CH3Hg+
, compuesto organometálico liposoluble capaz de
atravesar con facilidad las membranas biológicas (piel) e
introducirse en la cadena trófica.
 En medios oxidantes Hg se encuentra precipitado como
Hg(OH)2, en medios poco oxidantes puede reducirse hasta
Hg metálico, el cual es muy volátil y puede difundir por los
poros del suelo .

11.  La retención de contaminantes orgánicos en el suelo es el
factor principal de atenuación de su movimiento en un
medio edáfico.
Los compuestos hidrofóbicos permanecen fuertemente
retenidos a diferencia de los hidrofílicos que serán lixiviados
con facilidad.
Entre cationes y aniones orgánicos, los primeros quedaran
fuertemente retenidos debido a la carga
preponderantemente negativa del suelo.

12. Difusión, es el flujo al azar de moléculas a causa de un
gradiente de concentración.
Dispersión, movimiento habitual en
el medio edáfico mediante el cual las
partículas siguen un camino tortuoso, no
se produce al azar ya que deja un rastro
discernible.
Advección o convección, movimiento de una masa de
fluido a causa de por ejemplo un gradiente de temperatura,
densidad o presión.

13. Son aplicados de forma abusiva para
aumentar el rendimiento de las
cosechas.
 Estan compuestos por
N, P y K, ya sea por
separado o formados por
mezclas.

14. Obtención por el proceso de Nitrato de amonio:
N2 + 3H2  NH3 100 atm y 500 °C (Haber)
4NH3 + 7 O2 Pt
4NO2 + 6 H2O
NH3 + HNO3  NH4NO3
 El Nitrato de amonio debido a la
presencia de dos átomos de N2 representa
un 35% en peso de utilidad como
fertilizante.

15. Obtención de urea:
2NH3 + CO2  H2N-CO-NH2 + H2O
presiones altas y 200 °C
Los fertilizantes amónicos son de efecto mas lento, ya que
para su asimilación por la vegetación, el amoniaco debe
oxidarse a ión nitrato

16. Los fertilizantes a base de fosforo proceden generalmente de
rocas sedimentarias denominadas fosforitas.
 El fosforo es asimilado en forma iónica, como ortofosfato
H2PO4-
o HPO4-2
debido al pH del suelo.
Las fosforitas deben ser transformadas para su utilización
como fertilizantes mediante tratamientos con ácidos.
A pH acido el fosforo se acompleja con Fe y Al, y a pH
alcalino se acompleja con Ca.

17. 3Ca(PO4)2CaF2 + 4H2SO4 + 20 H2O  6CaHPO4.2H2O + 4 CaSO4.2H2O+ 2HF
fosfato básico
3Ca(PO4)2CaF2 + 7H2SO4 + 17 H2O  3Ca(H2PO4)2.H2O+ 7CaSO4.2H2O+ 2HF
superfosfato normal
3Ca(PO4)2CaF2 + 14H3PO4 + 10H2O  10Ca(H2PO4)2.H2O + 2 HF
superfosfato triple
3Ca(PO4)2CaF2 + 14HNO3 + 3H2O  3Ca(H2PO4)2.H2O + 7 Ca(NO3)2 + 2HF
nitrofosfato

18. 3Ca(PO4)2CaF2 + 4H2SO4 + 20 H2O  6CaHPO4.2H2O + 4 CaSO4.2H2O+ 2HF
fosfato básico
3Ca(PO4)2CaF2 + 7H2SO4 + 17 H2O  3Ca(H2PO4)2.H2O+ 7CaSO4.2H2O+ 2HF
superfosfato normal
3Ca(PO4)2CaF2 + 14H3PO4 + 10H2O  10Ca(H2PO4)2.H2O + 2 HF
superfosfato triple
3Ca(PO4)2CaF2 + 14HNO3 + 3H2O  3Ca(H2PO4)2.H2O + 7 Ca(NO3)2 + 2HF
nitrofosfato
Estas transformaciones también pueden llevarse a cabo por
ácidos orgánicos.

19. Se forman por deshidratación de fosfatos a temperaturas
entre 300-1200°C. (NH4)4P2O7
Tienen gran capacidad de acomplejamiento de Fe, y otros
cationes micronutrientes.
Liberan gradualmente los micronutrientes así pueden ser
asimilados correctamente por las plantas.
Un problema ambiental asociado a este tipo de fertilizantes
es la presencia de metales pesados como el Cd.
Existen tambien fertilizantes a base de K, como el KCl o la
potasa K2CO3, aunque usualmente el K forma parte de
fertilizantes mixtos.

20. Se denominan según la proporción de nutrientes que lo
conforman, por ejemplo: 6-12-8= 6% de Nitrógeno, 12% de
Fósforo (P2O5) y 8% de Potasio (K2O5).
 Existen fertilizantes orgánicos mixtos,
que tienen un efecto mas lento, debido a
que ha de producirse la transformación
del nutriente a la forma inorgánica que
es como lo asimilan las plantas.

21. Los fosfatos forman compuestos insolubles con iones Fe+3
y
Al+3
en medios ácidos y en medios alcalinos con Ca+2
aunque a
pH 6,5 se solubilizan y pueden lixiviar.
Los nitratos por contrario son muy solubles y su carga
negativa también favorece su lixiviación debido a que la
mayoría de los suelos posee carga negativa.
 Debe tenerse en cuenta que los fertilizantes no son los
únicos que contribuyen a su entrada en el suelo.

23. Fijación de N2 molecular (atmosférico):
3CH2O + 2N2 + 3H2O + 4 H+
 3 CO2 + 4 NH4+
Rhizobium
Nitrificación:
2 NH4+
+ 3 O2  2 NO2-
+ 4 H+
+ 2 H2O
2 NO2-
+ O2  2 NO3-
Nitrosomonas
Nitrobacter
Reducción del ión nitrato:
2 NO3-
+ CH2O  2NO2-
+ H2O + CO2
Nitrato reductasa
Desnitrificación:
NO3-
+ 5/4 CH2O + H+
 ½ N2 +5/4 CO2 + 35/20 H2O
Bacterias desnitrificantes

24.  La acumulación de nitratos en el subsuelo puede llevar por
lixiviación a estos compuestos a incorporarse en aguas
subterráneas o ser arrastrados hacia cauces y reservorios
originándose la eutrofización del medio.
La Lixiviación depende:
 Régimen de pluviosidad.
 El tipo de suelo.
 Textura del suelo.

26.  Un exceso de nitratos en el agua puede acarrear serios
problemas en la salud humana, cuando los nitritos son
transformados en sustancias cancerígenas.
 El uso de fertilizantes y abonos nitrogenados da pie a la
generación de oxido nitroso N2O, gas muy estable que difunde
a la atmosfera y permanece en ella durante años y participa de
reacciones de eliminación del O3.

27.  Un pesticida es un compuesto químico utilizado para combatir agentes
que constituyen plagas como hongos, insectos, maleza, etc.
 Se distinguen en este caso: insecticidas, fungicidas y herbicidas.
 Existen alrededor de cien mil formulaciones que implican 1500
principios activos distintos debido a la capacidad de las plagas de volverse
resistentes a un mismo pesticida.
Ya en el suelo puede permanecer adsorbido sobre las partículas edáficas
y sufrir alguna transformación química o lixiviarse hacia horizontes mas
profundos.
Que quede retenido o lixivie depende de la naturaleza química del
pesticida, la constitución del suelo y de la concentración de
microorganismos edáficos.

28.  Su utilización a disminuido a través de los años debido a
que algunos compuestos de esta familia presentan
persistencia y bioacumulación.
 El problema de la persistencia le permite al pesticida
transferirse a los organismos vivos, al medio hídrico
subterráneo o superficial.

29.  Son menos estables que los organoclorados, por lo que su
persistencia en el medio es inferior y no son bioacumulativos.
 No obstante suelen ser muy tóxicos, y hasta fueron usados
como arma de guerra.

30.  Se utilizan para el control de plagas como insecticidas,
fungicidas y herbicidas.
 Son compuestos derivados del acido carbamico H2N-
COOH, si se reemplaza el grupo C=O por S=O se denominan
tiocarbamatos.

31.  Triazinas, derivados de la urea y compuestos piridínicos y
bipiridínicos se utilizan como herbicidas.
 Compuestos organometálicos de mercurio, estaño y zinc, se
utilizan como fungicidas.
 Los piretroides actúan hiperexcitando el sistema nervioso
del insecto de forma análoga al DDT, con la ventaja de que
debido a su alto grado de insaturación se degradan con mayor
facilidad.

32.  Su distribución en el suelo depende de su adsorción sobre
partículas coloidales, de las características fisicoquímicas, de
su solubilidad en el agua y de las propiedades físicas y
biológicas del suelo.
 Existen diferentes mecanismos de adsorción:
1- Fuerzas de Van der Waals
2- Enlaces puente H2
3- Interacciones Hidrofóbicas
4- Intercambio Iónico

33.  Efectos de la adsorción de un pesticida en el suelo:
1- Retarda su degradación debido a la separación del pesticida
de la acción de enzimas degradantes.
2- Retarda su acción como pesticida.
3- Puede haber una catálisis para ciertas reacciones químicas
en las que interviene el pesticida.
4- Reducción de las perdidas de pesticida por volatilización y
lixiviado.
5- Cambios en la toxicidad del pesticida.

34.  Degradación de los pesticidas (acelerada por MO):
1- Oxidación.
2- Reducción.
3- Hidrolisis.
4- Deshalogenación.
5- Desalquilación.
6- Hidroxilación.
7- Condensación.
8- Fotodegradación.