los suelos contaminados y su gestiÓn · capacidad de autodepuración. estructura. aunque algunos...

LOS SUELOS CONTAMINADOS LOS SUELOS CONTAMINADOS LOS SUELOS CONTAMINADOS LOS SUELOS CONTAMINADOS

Y SU GESTIÓNY SU GESTIÓNY SU GESTIÓNY SU GESTIÓN

Master en Planificación Territorial y Gestión Ambie ntal UTEM - UB

CARACTERIZACIÓN DEL SUELO

FASES DE LA CARACTERIZACIÓN

RECOPILACION BIBLIOGRAFICA

DESCRIPCION Y MUESTREO

ANALISIS FISICOS, QUIMICOS, Y BIOLOGICOS DE SUELOS

CONCLUSIONES

OBJETIVOS CUMPLIDOS

RECOPILACIÓN BIBLIOGRÁFICA y CARTOGRÁFICA

Geología

Climatología

Botánica

Zoología

Guía FAO para la descripción de

perfiles de suelo

• localización, cartografía y condiciones del medio;

• usos del terreno y tecnología de suelos; • descripción propiamente dicha, que incluye

la de todos y cada uno de los horizontes diferenciados en el campo;

• propuesta de clasificación y manejo de los mismos.

Localización del sitio

Autores:Fecha :Base cartográfica nº:Posición:Provincia:Municipio:

Localización exacta del perfil. Latitud: Longitud: Altitud:

Información general del suelo

Material originario:Drenaje:Humedad:Profundidad nivel freático:Profundidad efectiva:Pedregosidad:Afloramientos rocosos:Evidencias de erosión:Salinidad:Influencia humana:

COLOR DEL SUELO

Tablas Munsell

MOTEADO

CARBONATOS

TEXTURA

CONSISTENCIA

MUESTREO DE SUELOSa) representatividad: la parte esencial de toda metodología de

muestreo es la de asegurarse que la muestra que se toma es representativa de aquello que se quiere analizar.

b) homogeneización de las muestras.c) tipo de muestras. La diversidad de análisis obliga a la

recogida de distintos tipos de muestras, según los análisis sean físicos (cilindros de muestras que mantienen su organización espacial), químicos y físico-químicos (muestras desagregadas) o micromorfológicos (volúmenes de muestras no alteradas).

d) tamaño de las muestrase) material equipo de muestreo

http://www.frtr.gov/site/samplematrix.htmlf) conservación de las muestrasg) protección personal

MUESTRAS

TAMAÑO DE LAS MUESTRAS

0.5

1

3

5

10

15

20

24

30

35

2-9

10

15

20

25

40

50

60

80

100

PESO MÍNIMO (KG)

Ø MÁXIMO (mm) ELEMENTOS GRUESOS

NÚMERO DE MUESTRAS

1

3

6

12

15

20

< 0.5

1-2

2-4

5-12

13-24

25-40

Nº MÍNIMO DE MUESTRAS

SUPERFÍCIE A MUESTREAR (ha)

MUESTREADORES

MUESTRAS LÍQUIDAS

MUESTRAS GASEOSAS

SEGURIDAD

ESTRATEGIAS DE MUESTREO

CONTENEDORES DE MUESTREO

14 d

48 h

48 h

6 mes

7 d

7 d

P , V

P , V

P , V

P , V

V (tapón TEFLON)

V (tapón TEFLON)

pH

Nitratos

Cr VI

Metales

Plaguicidas

Fenoles

TIEMPO

máximo

CONTENEDORPARÁMETRO

PRETRATAMIENTOS

PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS

MÁS IMPORTANTES DE LOS SUELOS

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

22 5050 100100 250250 500500 10001000 20002000

arcillaarcilla arenaarenafinafinalimolimo

arenaarenamuymuyfinafina

arenaarenamediamedia

arenaarenagruesagruesa

arenaarenamuymuy

gruesagruesa

tamaño de partícula en µm de diámetrotamaño de partícula en µm de diámetro

CLASES TEXTURALES

ESTRUCTURA

masivamasiva grumosagrumosa prismáticaprismática

columnarcolumnar laminarlaminar

PERMEABILIDAD

K = C * V / H * S cm/h

AGUA DEL SUELO

CURVAS DE HUMEDAD

CAPACIDAD DE CAMPO

PUNTO MARCHITAMIENTO PERMANENTE

COMPOSICIÓN DE LA SOLUCIÓN DEL SUELO

partícu la

disolución acuosa

distribución catión ica difusa

contra capa catión ica

partícu la

disolución acuosa

distribución catión ica difusa

contra capa catión ica

partícu la

disolución acuosa

distribución catión ica difusa

contra capa catión ica

REACCIÓN DEL SUELOpH

H

H

H

H

H

H

HH

H

Ca Mg

Ca

Ca

Ca

Ca

Ca

Ca

Ca

Mg Mg

H

H

Mg

ÁCIDO BÁSICO

ACIDEZ DEL SUELO

R-COOH + H2O � R-COO- + H3O+

CO32- + H2O � HCO3

- + OH-

Suelo-Al + H2O � Suelo- + Al(OH)3 + 3 H+

Suelo-Na + H2O � Suelo-H + Na+ + OH-

pH

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Cl- SO42-

HCO3-

Na+ K+

MATERIA ORGÁNICA HUMIFICADA

Humus morEs el humus menos evolucionado y solo aparece, como forma estable, en zonas muy frías. Es propio de los suelos de tundra donde la vegetación dominante son los musgos y los líquenes.Relación C/N muy alta, en general mayor de 20. pH muy bajo por la abundancia de precursores húmicos.

Humus moderLa vegetación predominante son las coníferas, la actividad biológica va aumentando.pH bajo Relación C/N es todavía muy elevada pero no suele pasar de 20

Humus mull carbonatado

Cuando aparecen materiales calizos en zonas de alta montaña de latitudes más bajas que las consideradas, el exceso de calcio precipita parte de los precursores húmicos y de los ácidos fúlvicos formados impidiendo la evolución de los compuestos orgánicos.La relación C/N es más baja que en los anteriores y se acerca a la de los humus de mayor evolución, si bien nunca es inferior a 15. pH neutro o básico a consecuencia de la presencia del carbonato cálcico.

ACTIVIDAD BIOLÓGICA

CO2

ACTIVIDAD DESHIDROGENASA

INTERCAMBIO IÓNICO

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (C.I.C.)

AlH

H

H

H

H

H

H+H

H

Ca Mg

Ca

Ca

Ca

Ca

Ca2+

Ca

Ca

MgMg+

H

H

MgH

Al

CAPACIDAD INTERCAMBIO CATIONICO

CATIONES QUE INTERVIENEN

Ca++, Mg++, K+, Na+, H+, Al+++, Fe+++, Fe++, NH4+, Mn++, Cu++y Zn++.

OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

PROCESO DE REDUCCIÓN

S2- + 4 H2O � 8H+ + SO42-

(forma reducida) Proceso de oxidación (forma oxidada)

Proceso de reducción

Fe2+ � 1e- + Fe3+

(forma oxidada) PROCESO DE OXIDACIÓN (forma reducida)

POTENCIAL REDOXELEMENTOS IMPLICADOS

• Fe3+/Fe2+

• Mn 4+/Mn 2+

• NO3-/NO2

-

• SO42-/S2-

• CO2/CH4

• Cr 3+/Cr 6+

POTENCIAL REDOX

Desaparición del OXÍGENO ........................... ........... 820 mv

Deasaparición del NITRATO .......................... ........... 420 mv

Desaparición del DIÓXIDO Mn ......................... ......... 400 mv

Formación de Fe II ................................. ..................... 170 mv

Formación de ácido sulfihídrico ...................... ....... - 160 mv

Formación de metano ................................. ............. - 240 mv

Fermentación de la materia orgánica

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MÉTODOS ANALÍTICOS DE CARACTERIZACIÓN DE SUELOS

http://www.statlab.iastate.edu/soils/nssc/ssir42/ssir42.pdf

MÉTODOS ESTANDARTIZADOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE SUELOS

• Terminología

• Muestreo

• Métodos químicos y físico-químicos

• Métodos Biológicos

• Métodos físicos

• Evaluación de suelos y terrenos

MÉTODOS ESTANDARIZADOS DE CARACTERIZACIÓN DE SUELOS

ISO

MUESTREO

ISO/DIS 10381-1 Soil quality - Sampling - Part 1: Guidance on the design of sampling programmes.ISO/DIS 10381-2 Soil quality - Sampling - part 2: Guidance on sampling techniques.ISO/DIS 10381-3 Soil quality - Sampling - Part 3: Guidance on safety.ISO/DIS 10381-4 Soil quality - Sampling - Part 4: Guidance on the procedure for investigation of natural, near natural and cultivated sites.ISO/CD 10381-5 Soil quality - Sampling - Part 5: Guidance on the procedure for the investigation of urban and industrial sites with regard to soil contamination.ISO 10381-6 Soil quality - Sampling - Part 6: Guidance on the collection, handling and storage of soil for the assessment of microbial processes in the laboratory.

MÉTODOS CARACTERIZACIÓN EN CAMPO

EL SUELOSISTEMA DEPURADOR

MecanismosNeutralizaciónDegradación biótica o abióticaAdsorciónComplejaciónInsolubilización

Características y Propiedades

La actividad microbiana, que facilita la descomposición e inmovilización de los contaminantes.La presencia de los minerales de la arcilla y los compuestos húmicos, que adsorben a los contaminantes y permiten su inmovilización temporal o su liberación.La capacidad de drenaje, que va a regular la facilidad de circulación de los contaminantes. El sistema tampón, que le permite oponerse a un cambio brusco en su pH cuando recibe un ácido o una base.

EL SUELOSISTEMA DEPURADOR

Textura. Los suelos de textura arcillosa tienen mayor capacidad de autodepuración.Estructura. Aunque algunos contaminantes pueden provocar la destrucción de la estructura si contienen, por ejemplo sodio.Porosidad y permeabilidad. Facilitan la circulación de los contaminantes en el suelo y pueden eliminar rápidamente los contaminantes y transferirlos a las aguas subterráneas.Capacidad de intercambio iónico. Aumenta la capacidad de autodepuración al fijar los contaminantes sobre la superficie de los coloides electronegativos del suelo.Salinidad. Los contaminantes pueden aumentar la salinidad y como consecuencia disminuir la estabilidad estructural del suelo.pH. Los contaminantes pueden acidificar el suelo, por vertidos o por oxidación de sulfuros y óxidos nitrosos, con lo que aumenta, por ejemplo, la movilidad de algunos contaminantes.Potencial oxido-reducción. Un ambiente oxidante aumenta el poder autodepurador al facilitar la descomposición por vía biológica.

Cantidad máxima de un determinado componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos.

Carga crítica

Soil Resilience

Capacidad del suelo de recuperar sus funciones tras una perturbación.