Un ambiente se halla contaminado cuando se incorporan en él agentes contaminantes, tóxicos o infecciosos que, al exceder los límites tolerables causan directa




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CONTAMINACIÓN DEL SUELO

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

Contaminante: es toda forma de materia o energía 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 características de los contaminantes la contaminación de un medio se clasifica en:

Contaminación biológica: ocurre cuando microorganismos tales como bacterias, hongos, virus y protozoarios alteran un ambiente natural. Suele aparecer en lugares con deficiencias de higiene, principalmente en países en vías de desarrollo. Su control se puede obtener con relativa facilidad, contrastando con la contaminación física y química. Sin embargo si no se realizan las tareas necesarias para prevenirla o contrarrestarla puede causar altos índices de mortandad en poco tiempo. Un ejemplo típico de este tipo de contaminación es la producida por el Vibrión Colérico en las aguas superficiales de muchos ríos de Latinoamérica.  

Contaminación física: es producida por factores físicos relacionados principalmente con la energía y la forma en que esta altera el comportamiento de las moléculas. Para ejemplificar podemos mencionar a las altas temperaturas, ruido, ondas electromagnéticas, vibraciones, entre otras. Este tipo de contaminación posee un carácter sutil difícil de evidenciar en algunos casos, provocando efectos a largo plazo que tampoco son fáciles de identificar. Por lo pronto se pudo demostrar que la contaminación física puede causar la muerte de algunas especies, e influye en el desarrollo de algunas enfermedades psiconeurologicas (Acufenos, Trauma de Menier).  

Contaminación química: Proviene principalmente de sustancias químicas orgánicas e inorgánicas, tanto naturales como las vertidas indiscriminadamente al ambiente por las actividades humanas. Aunque se sabe que la contaminación química 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 polución es muy difícil de controlar, debido a que las características físicas y químicas de las sustancias presentan una gran variedad y su control depende de estas propiedades.  

Cuando hablamos de fuente productora de contaminación hacemos referencia al origen físico o geográfico donde se genera una emisión contaminante al entorno, ya sea al aire, agua o suelo. Estas fuentes se pueden dividir en naturales y antropogénicas y móviles y estacionarias:

Naturales: Es toda fuente de contaminación de origen natural, como los volcanes, incendios forestales, excesiva cantidad de arsénico en el agua subterránea, entre otros. Su principal característica radica en  que son  sustancias ya existentes en el ambiente, variando su concentración. 

Antropogénicas: Esta contaminación 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 están concentrados en pequeños volúmenes de aire, agua y suelo. La agricultura es una de los principales fuentes de contaminación antropogénica, en la cual se originan una diversidad de sustancias nocivas, cuyo destino final es el suelo o los cuerpos de agua.

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

Estacionarias: Las fuentes estacionarias a su vez se dividen en fuentes de punto y de área. 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 área poseen la misma descripción que la realizada para las fuentes móviles.
El suelo es una mezcla de materia orgánica, partículas minerales y aire en proporciones variables. La formación del suelo, es un proceso dinámico y muy lento, nace y evoluciona bajo acción de los "factores activos" del medio, el clima y la vegetación. El factor climático tiene la propiedad de conseguir suelos análogos a partir de rocas madres diferentes. El suelo, se originó como consecuencia de la desintegración física en pequeños fragmentos de la roca madre. La vegetación que se desarrolla sobre el suelo va dejando cierta cantidad de residuos constituyéndose así el soporte orgánico.

En función de un relieve y de un clima determinado, la evolución progresiva de este suelo puede ser erosiva o sedimentaria. La vegetación, fauna y microorganismos que se adaptan a esta situación intervienen a su vez poderosamente en el proceso de maduración del suelo.

La doble evolución de los perfiles del suelo y de la vegetación asociada conducen a un equilibrio denominado clímax, pero para llegar a esto hacen falta varios centenares de años.

 

Constituyentes y estructura del suelo

Un suelo es un sistema biogeoquímico que mantiene con la biosfera, la atmósfera y la hidrosfera un intercambio de materia y energía. La multitud de constituyentes que lo forman se distinguen por termino medio en tres categorías:

1ª Categoría: Aproximadamente el 45%. Es la materia inorgánica o mineral (especies iónicas, carbonatos, sulfuros,…) 2ª Categoría: Aproximadamente el 5%. El la materia orgánica. (sustancias húmicas, proteínas, sales…) 3ª Categoría: El 20% o 30% restante de los constituyen las fases liquidas y gaseosas ocupando los espacios porosos existentes entre las partículas sólidas.

Esta distribución de los materiales que constituyen el suelo, no es homogénea y según evoluciona el suelo, pasa de ser superficial al principio hasta hacerse cada vez más profundo destacándose así 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 acción de procesos bioquímicos y físico-químicos que han tenido lugar en él. En un suelo bien desarrollado se distinguen en profundidad 3 horizontes A, B, C:

 

A



Capa superficial (profundidad máxima 0.5 m.)



Constituido mayoritariamente por materia orgánica.



Color oscuro.



Partículas muy finas.



Muy poroso.

 

B



Subsuelo (profundidad máximo 1 metro)






Formado por productos de alteración de las rocas subyacentes y recibe material orgánico y mineral de horizonte superior.



Color pardo-rojizo por la presencia de oxido de hierro.

 

C



El más profundo.



Formado por material disgregado del fondo rocoso.



Cantos sueltos con una matriz de arcilla y arena que cada vez son mas numerosas y de mayor tamaño.

 

 

Material sólido

El material sólido que forma parte del suelo es muy diverso y se divide en dos clases: material orgánico y material inorgánico.

 

Material inorgánico

1. Partículas coloidales: Provienen de la erosión de las rocas subyacentes y están constituidos por minerales arcillosos. Tienen gran capacidad de adsorción convirtiéndose en almacenes de agua y nutrientes para las plantas.

2. Minerales: Los principales son el cuarzo y diversos silicatos procedentes de la disgregación de las rocas ígneas y metamórficas.

3. Óxidos: Principalmente los óxidos de hierro de ahí la típica coloración ocre. Y en menor proporción los óxidos de magnesio, titanio, aluminio y cinc.

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

 

Material orgánico

Consiste en una mezcla de biomasas, plantas parcialmente degradadas, organismos vivos microscópicos y el humus. El humus es el residuo originado por la acción de hongos y bacterias sobre las plantas y esta compuesto por una fracción soluble y una fracción insoluble: la humina. Este componente desempeña un papel importante en los procesos físicos y químicos que tienen lugar en el suelo.

 

Características de los suelos

Cada suelo se caracteriza por sus propiedades físicas y químicas. El conocimiento de las características físico-químicas de un suelo, nos permitirá prever la dinámica de las sustancias contaminantes:

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

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

  3. LOS PROCESOS ÁCIDO-BASE: Influyen en el grado de descomposición de la materia orgánica 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 agregación e inmovilización de partículas.

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

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

La modificación o transformación por contaminación, deforestación,… de alguno de los factores que conforman un suelo implica un desequilibrio que afecta al resto de los factores y activa normalmente, procesos de regresión en ese suelo.

 

Tipos de suelos

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

I.- PODZOL: - Suelo de climas húmedos y fríos -Tiene abundante materia vegetal - Horizonte A: Arenoso y de carácter ácido. - Horizonte B: Recibe materiales coloidales que son arrastrados hasta las zonas más profundas formando en ellos una zona endurecida.

II.-CHERNOZEN: - Suelo de regiones con clima húmedo y veranos cálidos. - Horizonte A: rico en humus y en óxidos de hierro lo que le da un color pardo-amarillento. - Horizonte B: rico en carbonato cálcico lo que le da un color gris-pardo.

III.- LATERITAS: - Suelo de regiones tropicales de clima cálido y húmedo - Horizonte A: prácticamente inexistente. - Horizonte B: rico en óxidos de hierro y aluminio lo que le da un color rojizo.

IV.- SUELOS DESÉRTICOS: - Suelo de regiones de clima desértico. - Horizonte A: Color gris claro. - Horizonte B: En el se forman nódulos de carbonato cálcico por las aguas de infiltración.

 

1.2.- Contaminantes de los suelos

Generalidades

Entre los múltiples elementos y compuestos que conforman un suelo natural, se encuentran sustancias que por sus características pudieran considerarse contaminantes pero que salvo excepciones se encuentran en el suelo, en niveles traza. Se entiende por suelo contaminado una porción delimitada de terreno (superficial o subterráneo) cuyas cualidades originales han sido modificadas por la acción humana al incorporarse algún factor que según la clasificación de agentes contaminantes podría ser:

I. Contaminación física: Con variaciones en parámetros como temperatura y radiactividad.

II. Contaminación biológica: Al incluir putrefacción de especies o cepos patógenos.

III. Contaminación química: Por la adición de elementos o compuestos en concentraciones que alteran la composición originaria del suelo.

El criterio para establecer el umbral máximo de concentración para posibles agentes contaminantes de los suelos debe ser su capacidad para degradar la calidad del mismo al perder características originales generándose por tanto un riesgo o daño al medio ambiente.

La variedad y cantidad de productos contaminantes de un suelo es prácticamente inabarcable por lo que solo recogemos aquí los grupos más característicos y peligrosos de contaminantes químicos:

 

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 inorgánicos

Los contaminantes inorgánicos están presentes en el suelo de forma natural pero en concentraciones reguladas por los ciclos biológicos asociadas a cada suelo. La sobresaturación de alguno de ellos hace que se alcancen concentraciones considerables como contaminantes alterando así los ciclos de regulación.

 

Contaminantes orgánicos

Constituyen un grupo formado por un elevadísimo número de sustancias que en su gran mayoría están producidas por el hombre. Estas sustancias tienen diferentes efectos en el medio siendo muchas de ellas altamente tóxicas.

 

Los residuos

La proximidad física del suelo hace que este sea el lugar al que con más probabilidad vayan a parar residuos originados por la actividad del hombre. Estos son rápidamente incorporados al suelo a través de procesos degradativos. En un principio eran fácilmente metabolizados y asimilados por la naturaleza pero a medida que la sociedad fue creciendo industrialmente y demográficamente, los residuos generados son cada vez más y más peligrosos. La época actual esta muy marcado por la sociedad de consumo pero además 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 necesitará es tan elevado que son focos potenciales de contaminación. Las consecuencia de este aumento de residuos son por una parte la disminución de las materias primas y por otra, que el abandono incontrolado de estos residuos origina serios problemas ambientales. Esto nos lleva a la conclusión de que se produce una dispersión de los contaminantes y por lo tanto la magnificación del problema. En este momento se entiende por residuos aquellos productos generados en las actividades de producción y consumo que no alcanzan en el contexto en el que son producidas, ningún valor económico pudiendo ser debido tanto a la falta de tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los posibles productos a recuperar.

 

Clasificación 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 características abrasivas que no necesitan tratamiento alguno para su disposición en el medio ambiente.

2 ) RESIDUOS URBANOS O ASIMILABLES A URBANOS: Son los residuos fermentales y combustibles obtenidos en las distintas actividades de los núcleos de población. La solución 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 tóxicos y peligrosos de los residuos radiactivos.

 

A.- RESIDUOS TÓXICOS PELIGROSOS:

Son aquellos materiales que siendo el resultado de un proceso de producción o transformación, su productor destina al desecho. En su composición contienen sustancias o materiales constituyentes en una concentración que da un carácter de peligrosidad. En las diferentes normativas siguen un procedimiento común para establecer la peligrosidad de un residuo: - Que se encuentre catalogado como especial. - Que contenga sustancias tóxicas. - Que al someterse al test de toxicidad o peligrosidad, no supere alguno de ellos.

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

B.- RESIDUOS RADIACTIVOS.

Son materiales de desecho que contienen o están contaminados con nucleoides inestables. Esta propiedad que presentan los núcleos de algunas especies atómicas consiste en una desintegración espontánea de los mismos, con emisión de partículas y radiaciones electromagnéticas.

 

1.3.- Fuentes de contaminación

El abandono o depósito de todo tipo de contaminantes en el suelo ha sido durante décadas una solución efectiva y barata para deshacerse de estos residuos.

En los años 60 y 70 se evidencia el error de estas practicas al producirse en diversos países notables casos de intoxicación en la población por los residuos enterrados durante años.

 

Clasificación de la contaminación

Las formas de contaminación de un suelo con orinen antropogénico común, se pueden clasificar de diferentes modos (no excluyentes entre sí):



Superficial: Deriva de una acumulación de residuos vertidos accidental o voluntariamente en el terreno.



Subterránea: Se corresponde con el caso de enterramiento de residuos. Su localización es realmente compleja, teniendo como único indicio aparente el cambio en la textura superficial del terreno.



Vertido alevoso: Es a menudo coincidente con los subterráneos, derivados de la ilegalidad de dicho vertido. Es una de las formas de contaminación más peligrosas dada la presencia de sustancias tóxicas y peligrosas y del desconocimiento del foco contaminante.



Vertido no alevoso: Son aquellos en los que el origen de la contaminación es fortuita o por negligencias en la gestión de los contaminantes. Son los casos de fugas de depósitos, accidentes en los que se produce la liberación al medio de sustancias tóxicas,…



Contaminación difusa: Es en la que no existe un foco concreto de contaminación del suelo sino que se manifiesta de forma extensiva. Normalmente son contaminaciones de escasa concentración pero de grandes volúmenes absolutos.



Contaminación puntual: Es una contaminación localizada con un núcleo emisor desde el que pueden movilizarse los contaminantes a otros elementos del medio ( atmósfera, aguas superficiales y subterráneas)

 

1.4.- Transporte y dispersión de los contaminantes

A partir de un contaminante en el suelo se pueden desencadenar una serie de procesos de movilización del mismo, cuya acción efectiva dependerá de una parte de la composición y características físicas-químicas de la sustancia y por otra de las características geoquímicas de ese suelo. De forma general, el suelo por sí mismo no es un vector importante de dispersión de contaminantes, pero en combinación con otros factores ambientales se revela como un foco emisor de contaminación de gran importancia en el medio. El agua, y en menor medida el aire, son los agentes dispersantes de la contaminación presente en un suelo.

También, hay que tener en cuenta el papel depurador de ciertos componentes del suelo, como son los coloidales, dentro del material sólido inorgánico los materiales humicos y los microorganismos (bacterias). La retención de los contaminantes se lleva a cabo por medio de fenómenos de absorción física, interacción química o bien los transforman por medio de reacciones químicas.

 

1.5.- Efectos de la contaminación

Dada la facilidad de transmisión de contaminantes del suelo a otros medios como el agua o la atmósfera, serán estos factores los que generan efectos nocivos, aun siendo el suelo el responsable indirecto del daño.

La presencia de contaminantes en un suelo supone la existencia de potenciales efectos nocivos para el hombre, la fauna en general y la vegetación. Estos efectos tóxicos dependerán de las características toxicológicas de cada contaminante y de la concentración del mismo. La enorme variedad de sustancias contaminantes existentes implica un amplio espectro de afecciones toxicológicas cuya descripción no es objeto de este trabajo.

De forma general, la presencia de contaminantes en el suelo se refleja de forma directa sobre la vegetación induciendo su degradación, la reducción del numero de especies presentes en ese suelo, y más frecuentemente la acumulación de contaminantes en las plantas, sin generar daños notables en estas. En el hombre, los efectos se restringen a la ingestión y contacto dérmico, que en algunos casos a desembocado en intoxicaciones por metales pesados y más fácilmente por compuestos orgánicos volátiles o semivolátiles.

Indirectamente, a través de la cadena trófica, la incidencia de un suelo contaminado puede ser más relevante. Absorbidos y acumulados por la vegetación, los contaminantes del suelo pasan a la fauna en dosis muy superiores a las que podrían hacerlo por ingestión de tierra. Cuando estas sustancias son bioacumulables el riesgo se amplifica al incrementarse las concentraciones de contaminantes a medida que ascendemos en la cadena trófica, en cuya cima se encuentra el hombre. Las precipitaciones ácidas sobre determinados suelos originan, gracias a la capacidad intercambiadora del medio edáfico, la liberación del ion aluminio, desplazándose hasta ser absorbido en exceso por las raíces de las plantas, afectando a su normal desarrollo.

En otros casos, se produce una disminución de la presencia de las sustancias químicas en el estado favorables para la asimilación por las plantas. Así pues, al modificarse el pH del suelo, pasando de básico a ácido, el ion manganeso que está disuelto en el medio acuoso del suelo se oxida, volviéndose insoluble e inmovilizándose.

A este hecho hay que añadir que cuando el pH es bajo las partículas coloidales como los óxidos de hierro, titanio, cinc, etc.… que pueden estar presentes en el medio hídrico, favorecen la oxidación del ion manganeso. Esta oxidación se favorece aun más en suelos acidificados bajo la incidencias de la luz solar en las capas superficiales de los mismos, produciéndose una actividad fotoquímica de las partículas coloidales anteriormente citadas, ya que tienen propiedades semiconductoras. Otro proceso es el de la biometilización, que es un proceso por el cual reaccionan los iones metálicos y determinadas sustancias orgánicas naturales, cambiando radicalmente las propiedades físico-químicas del metal. Es el principal mecanismo de movilización natural de los cationes de metales pesados. Los metales que ofrecen más afinidad para este proceso son: mercurio, plomo, arsénico y cromo.

Los compuestos argometálicos así formados suelen ser muy liposolubles y salvo casos muy puntuales, las consecuencias de la biometilización natural son irrelevantes, cuando los mentales son añadidos externamente en forma de vertidos incontrolados, convirtiéndose realmente en un problema.

Aparte de los anteriores efectos comentados de forma general, hay otros efectos inducidos por un suelo contaminado:



Degradación paisajística: la presencia de vertidos y acumulación de residuos en lugares no acondicionados, generan una perdida de calidad del paisaje, a la que se añadiría en los casos más graves el deterioro de la vegetación, el abandono de la actividad agropecuaria y la desaparición de la fauna.



Perdida de valor del suelo: económicamente, y sin considerar los costes de la recuperación de un suelo, la presencia de contaminantes en un área supone la desvalorización de la misma, derivada de las restricciones de usos que se impongan a este suelo, y por tanto, una perdida económica para sus propietarios.

 

 
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