9. contaminación del suelo: conceptos gestiónedafologia.ugr.es/gestionsuelos/grupob/tema9.pdf ·...

9. Contaminación del suelo: conceptos1.

GestiónConserv.Suelos

1 Concepto

2 Desarrollo histórico

3 Los contaminantes: tipos y procedencia

4 Mecanismos responsables de la

distribución y acumulación

5 Vulnerabilidad y autodepuración

6 Normativas de protección frente a la

contaminación de los suelos

1970/1980

Varias catástrofes espectaculares

� Lekkerkerk (Holanda)

� Love Canal (Nueva York, USA)

� Times Beach (Missouri, USA)

9. Contam

inación del suelo: conceptos1. Conceptos 2. Historia 3. Los contaminantes

4. Mecanismos 5. Autodepuración 6. Protección

Gestión

Conserv.

Suelos

Lekkerkerk

9. Contam

Gestión

Conserv.

Suelos

9. Contam

Gestión

Conserv.

Suelos

9. Contam

Gestión

Conserv.

Suelos

1000 evacuados

Incineración y aporte de suelos limpios

55 mill. €

(ahorro inicial8 mill. €)

Love Canal

Niagara Falls City (N. Y.)

William Love, 1896

Canal entre lagosOntario y Eire

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Gestión

Conserv.

Suelos

Hooker C

hemical C

ompany, 1942

Relleno de residuos y sellado

Construcción de una escuela yuna zona residencial

230 casas 20.000 Tm 400 contaminantes 20 años > 300 mill $

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Gestión

Conserv.

Suelos

es Beach

Fijación caminos con un compuesto de petróleo contaminado con dioxinas, también corrales, cuadras, patios, …

19701970

19821982

Evacuación de la zona(1400 personas)Excavación del suelo: 34.000m3

6 años80 millones $

Siglo XXI Contaminación del suelo como un hecho generalizado, no puntual.

1970/1980

Varias catástrofes espectaculares

� Lekkerkerk (Holanda)

� Love Canal (Nueva York, USA)

� Times Beach (Missouri, USA)

Agencia Europea de Medio Ambiente (1999) estima, para Europa Occidental entre 300.000 y 1.500.000 zonas contaminadas

Plan Nacional de Recuperación de Suelos (1995-2005): 4.532emplazamientos potencialmente contaminados

1. Concepto

SUELO CONTAMINADO

Aquél que ha superado su capacidad de amortiguación para una o varias sustancias, pasando de ser un sistema

protector a ser causa de problemas para el agua, la atmósfera y/o los seres vivos

Forma de degradación química (acumulación de sustancias nocivas) que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del suelo

(FAO, 1977)

Contaminación: alteración de la pureza de una cosa (Diccionario RAE)

Causas naturales

� Material original (edafización; peridotitas)

� Fenómenos naturales (volcanes, surgencias, etc.)

Causas antrópicas

� Muy diversas y frecuentes (minería, industria, agricultura, etc)

� Acidificación (Al3+ en Galicia)

Human-induced soil degradation for the world. Informe GLASOD, 1991————————————————————————————————————————————Type Light Modenate Strong Extreme Total Degrad. Cultivable

(Mha) (Mha) (Mha) (Mha) (Mha) (%) (%)—————————————————————————————————————Loss of topsoil 301.2 454.5 161.2 3.8 920.3Terrain deformation 42.0 72.2 56.0 2.8 173.3WATER EROSION343.2 526.7 217.2 6.6 1093.7 56 64

—————————————————————————————————————————————————

Loss of topsoil 230.5 213.5 9.4 0.9 454.2Terrain deformation 36.1 30.0 14.4 - 82.5Overblowing - 10.1 0.5 1.0 11.6WIND EROSION 268.6 253.6 24.3 1.9 548 3 28 32—————————————————————————————————————————————————Loss of nutrients 52.4 63.1 19.8 - 135.3Salinisation 34.8 20.4 20.3 0.8 76.3Pollution 4.1 17.1 0.5 - 21.8Acidifitation 1.7 2.7 1.3 - 5.7TOTAL CHEMICAL 93.0 103.3 41.9 0.8 239.1 12 14—————————————————————————————————————————————————Compaction 34.8 22.1 11.3 - 68.2Waterlogging 6.0 3.7 0.8 - 10.5Subsidence org soils 3.4 1.0 0.2 - 4.6TOTAL PHYSICAL 44.2 26.8 12.3 - 83.3 4 5—————————————————————————————————————————————————Total (Mha) 749.0 910.5 295.7 9.3 1964.4 100 —————————————————————————————————————————————————Total de: tierra emergida 13.077; área cultivada 1.700; potencial cultivables 3.190 (Mha).

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Gestión

Conserv.

Suelos

1ª Conferencia Internacional de Suelos Contaminados

1985 en Holanda

"Suelos contaminados, no juegue al avestruz,¡se juega demasiado!”

Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente

Informesperiódicos

Orientaciónsobre políticasambientales

Planificación de medidas

Asignación de recursos

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Gestión

Conserv.

Suelos

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Gestión

Conserv.

Suelos

2. Desarrollo histórico

� Causas naturales

� Desarrollo agrícola (sedentarismo = concentración de residuos)

� Edad de los metales (meteorización de sulfuros y emisiones)

� Culturas urbanas (concentración de residuos)

� Revolución industrial (aumento de productos y contaminantes)

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Conserv.

Suelos

Turbera

(Galicia)

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Conserv.

Suelos

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Suelos

(Martinez C

ortizaset al. 1997)

Contaminated Land. Common causes

Oil storage tanks

Industrial storage

Urban runoff

Leaking sewersPloughing

Manure spreading

PesticidesFertilisers

Landfills

Petrolstations

Septic tanks

Road salt

The impact is mainly on:- soil- groundwater

indirectly on many other environmental compartments

3. Los contaminantes: tipos y procedencia

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Gestión

Conserv.

Suelos

Procedencia

� Inorgánicos

� Isótopos radiactivos

� Orgánicos

� Explosivos

Tipos de contaminantes3.2

SalesMetales pesadosCianurosFluorurosAsbestos

Combustibles

No volátiles

4. Mecanismos REDISTRIBUCIÓNInfiltración (fase líquida)

Dilución

MezclaAcción biológica Acción antrópica

4. Mecanismos RETENCIÓN/ACUMULACIÓN

Fijación Adsorción

Precipitación

4. Mecanismos TRANSFORMACIÓN

Biodegradación (neutraliza o disminuye la toxicidad)

Volatilización

4. Mecanismos

Reacciones

� ácido base

� precipitación-disolución

� oxidación-reducción

� adsorción-desorción

� procesos metabólicos

� complejación

ContaminantesDinámica de los contaminantes en el suelo

Estado de los contaminantes en el suelo

Disponible después de la meteorización

En la estructura mineral

Disponible después de la descomposición

Incorporado a la matriz biológica

Disponible sólo si ocurre alguna alteración química

Precipitado o coprecipitado

Menos disponiblesQuelados por compuestos orgánicos

Relativamente disponibles (más pequeño y más carga = fuerte adsorción)

Ión en complejo de cambio

Fácilmente disponibleIones en solución del suelo

Disponibilidadrelativa

Estado en el suelo

Más importante que la concentración TOTAL es su estado

- BIODISPONIBILIDAD:

Asimilación potencial por los organismos.

- MOVILIDAD:

Dispersión por el medio (agua, seres vivos).

- PERSISTENCIA:

Período de actividad del contaminante.

� Microorganismos

� Materia orgánica

� Textura

� Estructura

� Porosidad y permeabilidad

� Capacidad de cambio iónico

� Eh

� pH

� Mineralogía de arcillas

Propiedades del suelo que influyen en el comportamiento de los contaminantes

1 Concepto

4 El suelo como Bomba Química de Tiempo

3 Propiedades Control

5 Casos prácticos de bomba química del tiempo

2 Cargas críticas

5. Vulnerabilidad y autodepuración de los suelos

CARGA CRÍTICA DE CONTAMINANTES :Máxima cantidad de un contaminante dado, que, a largo término, no causará efectos dañinos en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas.

Concepto

Concepto muy valioso, pero de cálculo muy complejo y que se encuentra en su fase inicial

� Metales pesados� Contaminantes orgánicos� Acidez

5. Vulnerabilidad y autodepuración del suelo

VULNERABILIDAD :Sensibilidad de los suelos frente a la contaminación

� Carga crítica de acidez

Pérdida de basesDescenso del pHSolubilización de Al

CAPACIDAD DE NEUTRALIZACIÓN DE UN SUELOMecanismo de protección frente a modificaciones bruscas del pH.

� Carga crítica de acidez

Según la Capacidad de Cambio CatiónicoSENSIBLES < 6,2 cmol(+) / kgMOD. SENSIBLES 6,2 - 15,4 cmol(+) / kgNO SENSIBLES > 15,4 cmol(+) / kg

Según Cationes Básicos / Al<1 comienzan aparecer daños en raíces<0,5 dificultades enraizamiento, retraso microrrizas.<0,1 bloqueo enraizamiento, árbol muy dañado.

� Propiedades Control

Salinidad

Adsorción de contaminantes

Solubilidad de contaminantesActividad biológica

Solubilidad de contaminantes

Actividad biológica

Estructura Retención de aguaErodibilidad

Solubilidad de contaminantes

Actividad biológica

El suelo como Bomba Química de Tiempo

FactoresFactoresBOMBA QUÍMICA

DEL TIEMPO

Vulnerabilidad del suelo

Entrada de contaminantes

Liberación, retrasada, repentina, rápida, no prevista de contaminantes

Solución FuenteSUELOSUELO

Uso del suelo

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Conserv.

Suelos

T: respuesta m

ediambiental

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Suelos

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Conserv.

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6 Control de la contam

inación de los suelos

Soil Screening Guidance: User’s Guidehttp://www.epa.gov/superfund/resources/soil/index.htm

United States Environmental Protection Agency (EPA)

Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act (CERCLA), commonly known as Superfund

Repercusiones de los contaminantes en la salud humana

Normativas EPA

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Conserv.

Suelos

Soil Screening Guidance: User’s Guidehttp://www.epa.gov/superfund/resources/soil/index.htm

� Uso agrícola� Uso industrial� Uso residencial� Sin restricciones de uso

EscenariosEscenarios

� Ingestión de suelo� Contacto dérmico� Inhalación de partículas� Inhalación de compuestos volátiles en exteriores� Inhalación de compuestos volátiles en interiores� Ingestión de alimentos

Rutas de exposiciónRutas de exposición

Niveles Genéricos de Referencia (NGR)

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Conserv.

Suelos

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Conserv.

Suelos

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Conserv.

Suelos

Compuestos considerados: 110 orgánicos e inorgánicos

Normativas EEA Thematic Strategy on Soil Protection

Nivel Genérico de ReferenciaNivel de intervención

Indicadores ambientales

Concepto relativamente novedoso

Actualmente desarrollándose normativas

Identifica factores y evalúa los efectos socio-políticos

Contaminación local y difusa

Indicadores Ambientales para Suelos

Contaminados (Centro Temático de Suelos de

la Agencia Europea del Medio Ambiente)

Indicadores Ambientales Establecidos

1. N°de actividades potencialmente contaminantes. Ip.

Contaminación Local

105 actividades105 actividades

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Conserv.

Suelos

2. N°de terrenos contaminados y sus características. Ie.

2. N°de terrenos contaminados y sus características. I e.

3. Accidentes con consecuencias medioambientales y denuncias por vertidos o mala gestión de residuos. Ip.

4. Inversiones en inventariado, caracterización y descontaminación de suelos. Ir.

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Conserv.

Suelos

5. N°de emplazamientos recuperados. Ir.

6. Tasa de generación de suelo industrial/urbano. Ip.

Sellado del suelo en España

Increase in build-up areas 1975-1990Source: EEA 2002

Project LACOAST

in coastal areas

10- 20

20- 30

Increase in build-up areas (%)

GENERACIÓN DE UN MAPA DE USOS Y COBERTURAS VEGETALE S DE 1956

UNEP: Atlas of our changing environment 2005

Campo de Dalias (Almería)

6. Tasa de generación de suelo industrial/urbano. Ip.

7. Declaraciones anuales de residuos. Ip.

1. Consumo de pesticidas por unidad de superficie agrícola. Ip.

2. Aplicación de lodos de depuradora por unidad de superficie agrícola. Ip.

3. Balance de metales pesados en suelos agrícolas. Ie.4. Exceso de carga crítica de metales en suelos según

los diferentes usos del suelo. Ie.5. Contenido en C orgánico en los suelos.Ie.6. Presencia de bioindicadores. Ie.

Contaminación Difusa

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Suelos

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Suelos

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Suelos

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Suelos

NIVELES GENÉRICOS DE REFERENCIA (NGR)Informe CMA Junta Andalucía (2003). RD.9/2005 BOE 15 (18 enero 2005)

Evaluación de calidad: diferenciar suelos contaminados (“riesgo asumible”)

Principios: USO DEL TERRENO RIESGO PARA LA SALUD

Criterios de cálculo de Concentraciones de exposición paracada uso US-EPA-2001 (Supplemental Guidance for Developing Soil Screaening

Levels for Superfund Sites OSWER 9355.4-24, March 2001)

Se elige el NGR con la concentracentración más baja y por la ruta más sensible

USOSIndustrialAgrícola

ResidencialSin restricciones

RUTAS EXPOSICIÓNIngestión de sueloContacto dérmico

Inhalación de partículasInhalación de comp. volát. en exterior

Inhalación de comp. volát. en interiorIngestión de alimentos

CÁLCULO DE NGREjemplo: Xileno

Parámetros toxicológicos (Anexo II): VOC, Sistémico, riesgo contacto dérmico

UsoIndustrial

Sin restricciones

Vías exposición

Anexo II

Via de exposiciónIngestión

Contacto dérmicoIngest.+ Cont. dérmico

Inhalación volátilesInhalación partículas

Nº ecuación (Anexo I)3031323436

NGR (mg/kg)2 · 105

4 · 105

1 · 105

9 · 102

3 · 109

Sin restricciones de uso

CÁLCULO DE NGREjemplo: Xileno

Via de exposiciónIngestión

Contacto dérmicoIngest.+ Cont. dérmico

Inhalación volátilesInhalación partículas

Nº ecuación (Anexo I)456

NGR (mg/kg)2 · 106

2 · 106

7 · 105

1 · 103

1 · 108

Uso industrial

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Suelos

Interurbe Digital. Grupo Tecnipublicaciones. Agencia de Noticias para profesionales. Boletín Nº 740. Martes, 11 de diciembre de 2001

MADRID CUENTA CON 354 LUGARES POTENCIALMENTE CONTAMINADOS. El MIMAM y la CAM firman un convenio para descontaminar suelos.El Ministerio de Medio Ambiente (MIMAM) y la Comunidad Autónoma de Madrid (CAM) firmaron ayer un convenio de colaboración mediante el cual se recuperarán y restaurarán los suelos contaminados de la región madrileña. La inversión prevista asciende a 403 millones de pesetas, que serán aportadas a partes iguales por ambas administraciones.Este acuerdo, encuadrado en el Plan Nacional de Recuperación de Suelos Contaminados 1995-2005, …Según el inventario regional de suelos potencialmente contaminados de la CAM, elaborado en 1998, Madrid cuenta con 354 lugares de estas características, de los cuales 63 presentan signos evidentes de contaminación en agua y suelos. El convenio no fija actuaciones concretas, aunque sí unas prioridades de actuación en función del riesgo de contaminación de cada uno de los lugares afectados por la contaminación de los suelos.

Boletín Nº 747. Jueves, 20 de diciembre de 2001

Convenio para limpiar los suelos contaminados de Valencia.

El consejero de Medio Ambiente de la Comunidad Valenciana, Fernando Modrego, y la alcaldesa de Valencia, Rita Barberá, firmaron ayer un convenio mediante el cual se descontaminarán 17 hectáreas de la Avenida de Francia, en los jardines del Turia, en las que se situaban la fábrica Cros y otras industrias químicas. El coste de estas actuaciones supondrá una inversión de 4.728 millones de pesetas.En 1999 se redactaron varios estudios acerca de la caracterización y análisis de la contaminación de los citados suelos del antiguo cauce del río Turia, que detectaron cinco parcelas en las cuales las concentraciones de sustancias contaminantes superiores a las admitidas por la legislación. La retirada de los suelos llevará 16 meses, en los cuales se moverán alrededor de 300.000 toneladas de residuos peligrosos, que posteriormente se inertizarán y serán depositados en vertederos de residuos no peligrosos.

Boletín Nº 755. Martes, 8 de enero de 2002

El MIMAM estudiará la contaminación de los suelos de Huelva

El Ministerio de Medio Ambiente (MIMAM) analizará 11 emplazamientos de la provincia de Huelva para determinar si existe contaminación en los mismos. En concreto, se llevarán a cabo medidas correctoras en Palos de la Frontera (en tres lugares distintos), San Juan del Puerto, Alosno, Isla Cristina, Calañas, Cortagana, la capital de la provincia y Río Tinto.

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