Autodepuración Del Suelo

Autodepuración del suelo El suelo es un sistema abierto en el espacio y en el tiempo. Evoluciona transformándose hasta alcanzar el equilibrio con las condiciones ambientales y a parti partirr de ese momento momento tiende tiende a perma permanec necer er estab estable. le. El suelo suelo puede puede consi consider derars arsee como como un sistem sistemaa depu depurad rador or porqu porquee es capaz capaz de degra degradar dar o inmovilizar los contaminantes. El poder de amortiguación de un suelo representa la capacidad que tiene un suelo de inactivar inactivar los efectos negativos de los contaminantes. contaminantes. Esta beneficiosa beneficiosa acción se puede ejercer por varios mecanismos:  Neutralización  Neutralización Degradación biótica o abiótica dsorción !omplejización "nsolubilización #a capac capacida idad d depur depurad adora ora depen depende de fundam fundamen ental talme mente nte de deter determi mina nada dass caracter$sticas de los horizontes superficiales: #a act activid ividaad micro icrob biológi lógica ca%% que inmovilización de los contaminantes.

fac facilit ilitaa

la

descom scomp posic sición ión

e

#a arcilla y la materia orgánica que mediante reacciones f$sicoqu$micas adsorben a los contaminantes y permiten su inmovilización o liberación. #a capacidad filtrante% que va a regular la facilidad de penetración de los contaminantes. Estas Estas accio accione ness depe depende ndera ran n de deter determi mina nada dass propi propieda edade dess del del suelo suelo que que influyen en los mecanismos de autodepuración: &e'tura. 'tura. #os suelo sueloss de te'tu te'tura ra arcill arcillosa osa tien tienen en una una alta alta capac capacida idad d de autodepuración. Estructura. #os agentes contaminantes pueden provocar la destrucción de la estructura% por dispersión% si contienen altos contenidos en sodio.

(orosidad y permeabilidad. )acilitan la circulación de los contaminantes en el suelo y pueden eliminar rápidamente los contaminantes y traspasarlos a los niveles freáticos. !apacidad de cambio iónico. umenta la capacidad de autodepuración al fijar los contaminantes sobre la superficie de las particulas. *alinidad. #os contaminantes pueden aumentar la salinidad y como consecuencia disminuir la estabilidad del suelo.  p+. #os contaminantes pueden acidificar el suelo% por vertidos o por  o'idación de sulfuros y o'idos nitrosos% con lo que aumenta la vulnerabilidad del suelo. Eh. El ambiente o'idante aumenta el poder autodepurador al facilitar la actividad microbiana de descomposición. #os gases del suelo ejercen tambi,n un importante papel% proporcionando el suficiente o'$geno para la actividad microbiana. De cualquier forma% por muy favorables que sean las caracter$sticas del suelo% es evidente que la capacidad depuradora no es ilimitada. El suelo no puede asimilar% inmovilizar% inactivar y degradar todos los contaminantes que recibe y por ello% en un determinado momento% cuando se superan unos determinados umbrales% puede transferir los contaminantes a otros medios e incorporarlos en las cadenas tróficas. *e produce entonces una situación no prevista que ha sido definida recientemente por algunos autores como - Bomba Química del Tiempo-.

2 El suelo como Bomba Química del Tiempo (BQT) Es un concepto que se refiere a una cadena de acontecimientos que resultan de la retrasada y repentina% presencia de efectos perjudiciales causados por la movilización o transformación de compuestos qu$micos almacenados en suelos como respuesta a determinadas alteraciones del ambiente. #a /& depende de tres grandes factores: vulnerabilidad del suelo% entrada de compuestos qu$micos% uso del suelo.

El concepto /& implica una rápida liberación de productos qu$micos almacenados durante un tiempo0 el impacto medioambiental que se produce está relacionado con la cantidad y tipo de productos qu$micos liberados. Esta cantidad es proporcional a la capacidad de almacenaje. s$% los suelos más  peligrosos% en el sentido de /&% son aquellos con alta capacidad para almacenar productos qu$micos perjudiciales. #a /& es un fenómeno que se refiere a los efectos retardados y al tiempo de demora. #a /& es proporcional a la capacidad del suelo para almacenar  tó'icos o productos qu$micos da1inos para el medio ambiente. 2n suelo que tiene una baja capacidad de almacenaje de un producto qu$mico particular% manifestará un peque1o o ning3n retraso de tiempo con respecto al tiempo de entrada y de salida del producto qu$mico. (uede tener un importante efecto medioambiental en tales sistemas% pero no será un efecto t$pico de /&. #os productos qu$micos% que provocan los sucesos /& son las especies más resistentes a la descomposición qu$mica como metales pesados y productos orgánicos persistentes. Estos pueden ser retenidos durante un tiempo% pero al final se liberan al ambiente% directamente o a trav,s de sus productos de descomposición que pueden ser todav$a más tó'icos. #a combinación de la capacidad de almacenaje del suelo% por un lado% y la entrada de productos qu$micos al mismo% por otro% determina el tipo de la respuesta medioambiental. 2na clasificación de posibles respuestas% se muestra en la siguiente figura.

#a -respuesta rápida- constituye una -situación grave de contaminación inmediata-. 4epresenta condiciones en las que la capacidad de almacenaje de un suelo es baja y la entrada de productos qu$micos es alta% en esta clase no hay fase de almacenaje y los productos qu$micos se mueven a trav,s del suelo rápidamente contaminando aguas o vegetación. En el otro e'tremo está la clase de -almacenaje protegido-. En este caso la capacidad de almacenaje es muy alta para la escasa entrada de productos qu$micos% que serán almacenados sin movilidad significativa durante cientos o miles de a1os% escala de tiempo que e'cede al espacio normal que concierne a la sociedad. #a tercera clase -/& prototipo-% se refiere a las condiciones en las que prevalecen alta capacidad de almacenaje y elevadas entradas de contaminantes. Esta situación es muy peligrosa pues hay una larga fase de almacenaje seguida de saturación y movilización de los productos qu$micos almacenados. (or 3ltimo la situación -sin almacenaje- la presenta un suelo en el que no se van a presentar fenómenos de /& debido a su baja capacidad de almacenaje0 mientras que el suelo siga recibiendo una baja cantidad de sustancias contaminantes la situación no es peligrosa pero un cambio en la llegada de contaminantes producirá un cambio hacia la situación de -respuesta rápida-. #os cambios en las entradas de los contaminantes y en las capacidades de los suelos pueden desplazar las respuestas en cualquier sentido% entre cualquiera de estas cuatro respuestas tipificadas. 2na buena planificación ambiental ha de llevar la situación -respuesta rápidahacia la de -almacenaje protegido- o a la de -sin almacenaje-% o al menos a la repuesta -/&5(rototipo-.

3 Propiedades Control #a capacidad de almacenaje está controlada por las propiedades de los suelos y estas capacidades pueden resultar disminuidas por cambios en estas  propiedades. Estas propiedades son utilizadas para controlar los riesgos de /& en los suelos% y por eso se les llama (ropiedades !ontrol. En la siguiente tabla se indican la importancia de estas propiedades 6(ropiedades !ontrol de la !apacidad &ón7 para la movilidad de metales pesados y compuestos orgánicos tó'icos.

Importancia de Propiedades que Controlan la Capacidad Tampón de los uelos (PCCs) para !etales Pesados " Compuestos or#$nicos tó%icos PCC

Características

*uelos con !!! baja presentan baja capacidad para retener metales  pesados por adsorción. #a !!! !apacidad cambio catiónico 6!!!7 depende del contenido y tipo de minerales de la arcilla% contenido en materia orgánica y p+ del suelo. Descenso del p+ incrementa la solubilidad de metales pesados%  p+ desciende !!!% y altera la población microbiana.

(otencial redo' 6Eh7

!ontenido en materia orgánica

Estructura

Descenso en el potencial redo' 6condiciones más reductoras7% disuelve ó'idos de hierro y manganeso% resultando la movilización de los tó'icos adsorbidos. Descenso en el contenido de materia orgánica% reduce las capacidadades: de cambio de cationes% de amortiguación del p+ del suelo% de adsorción de compuestos tó'icos% de almacenamiento de agua0 altera la estructura 6incrementa la erodibilidad del suelo7% y decrece la actividad microbiana. #a alteración de la estructura del suelo puede reducir el drenaje y por

tanto disminuye el Eh y aumenta la erodibilidad del suelo.  "ncremento en salinidad solubiliza

*alinidad

ctividad microbiana

compuestos qu$micos tó'icos por alteración del equilibrio de cambio iónico% aumentando complejos solubles y decreciendo actividades termodinámicas en solución0 esto  puede tambi,n decrecer la actividad microbiológica. #a alteración de la actividad microbiana y población ecológica  puede alterar la materia orgánica% el  potencial redo'% y el p+.

#as actividades humanas afectan a estas (ropiedades !ontrol repercutiendo en los efectos /&% como se resume en la siguiente tabla.

&elaciones entre la acti'idades umanas " cambios en las PCCs PCC

Acti'idades umanas

!apacidad cambio catiónico 6!!!7

fectada indirectamente por actividades que influyen en el p+% contenido en materia orgánica% y salinidad.

 p+

(otencial 4edo' 6Eh7 !ontenido en materia orgánica Estructura *alinidad ctividad microbiológica

Deposición atmosf,rica ácida0  prácticas agr$colas 6el encalado aumenta el p+% el fertilizante nitrogenado desciende el p+70 cambio climático% altera el ciclo del nitrógeno% y modelos estacionales de  precipitación y evapotranspiración. Drenaje de tierras h3medas o inundaciones de tierras secas. !ambios en vegetación0 prácticas agr$colas. (rácticas agr$colas: compactación y erosión. 4iego con aguas sódicas. 4iego con aguas salobres0 intrusión del agua marina. fectada directamente por

actividades que afectan el potencial redo' y p+% y directamente por efectos sin,rgicos de to'inas m3ltiples% y cambio climático. (or otra parte% los cambios climáticos tambi,n van a repercutir en la capacidad de almacenaje de los suelos.

 Control de la 'ulnerabilidad de los suelos (ara predecir las posibles bombas qu$micas antes de que ocurra un desastre ambiental% ser$a conveniente determinar y cartografiar la capacidad del suelo  para almacenar determinados contaminantes. Este establecimiento de riesgos en cuanto al concepto de /& está todav$a  poco desarrollado. #a !omunidad Europea ha financiado el proyecto -8ulnerabilidad de los suelos de Europa- en el que se realiza una cartograf$a a escala 9:.;;;.;;; 6proyecto *<8E24 http:==>>>.isric.nl7% entendiendo por vulnerabilidad el riesgo a decaer en sus funciones% esto e'ige previamente la elaboración de mapas temáticos sobre condiciones agroclimáticas% geológicas% hidrológicas% edáficas... reunidos dentro de un sistema de información geográfica 6?"*7.

El @apa de *uelos )< ha sido utilizado como documento base en la elaboración de mapas temáticos para establecer diferencias de vulnerabilidad frente a distintos agentes contaminantes o para predecir el comportamiento del suelo si se produjesen modificaciones climáticas o del uso del mismo. @apa de Europa 8ulnerabilidad del suelo a acidificación y reducción .

#os suelos vulnerables son: de p+ bajo 6p+A7% sin capacidad tampón% pobres en filosilicatos de la arcilla% poca saturación en bases% moderada materia orgánica 6AB7% careciendo de horizontes árgico% cálcico% móllico y horizontes orgánicos. suelos poco drenados% e.j. con gley o propiedades gleicas dentro de los 9;;cm% contenido en materia orgánica moderado. suelos orgánicos. asados en estos criterios% trece unidades del mapa del mundo )<=2NE*!< son consideradas sensibles a efectos de cambios ambientales sobre sesquió'idos. En la siguiente figura se reproducen la situación de los suelos particularmente vulnerables a la salinización en el @editerráneo.