Contaminación del suelo

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Contaminación del suelo por arsénico en Collstrop, contaminado entre 1963-2007, ubicado en Hillerod, Brabrand, Aarhus Kommune, región de Midtjylland, Dinamarca. Lugar de estudio de remediación para la estabilización de suelos contaminados con arsénico y cromo, utilizando residuos de tratamiento de agua.

La contaminación del suelo es una degradación de la calidad del suelo asociada a la presencia de sustancias químicas. [1] Se define como el aumento en la concentración de compuestos químicos, de origen antropogénico, que provoca cambios perjudiciales y reduce su empleo potencial, tanto por parte de la actividad humana, como por la naturaleza[2] .[3]

Se habla de contaminación del suelo cuando se introducen sustancias o elementos de tipo sólido, líquido o gaseoso que ocasionan que se afecte la biota edáfica, las plantas, la vida animal y la salud humana.

El suelo generalmente se contamina de diversas formas: cuando se rompen tanques de almacenamiento subterráneo, cuando se aplican pesticidas, por filtraciones del alcantarillado y pozos ciegos, o por acumulación directa de productos industriales o radioactivos.

Contaminación del suelo causada por depósitos subterráneos de almacenamiento de alquitrán.

Los productos químicos más comunes incluyen derivados del petróleo, solventes, pesticidas y otros metales pesados. Este fenómeno está estrechamente relacionado con el grado de industrialización e intensidad del uso de productos químicos.

En lo concerniente a la contaminación de suelos su riesgo es primariamente de salud, de forma directa y al entrar en contacto con fuentes de agua potable. La delimitación de las zonas contaminadas y la resultante limpieza de ésta son tareas que consumen mucho tiempo y dinero, requiriendo extensas habilidades de geología, hidrografía, química y modelos a computadora.

Los principales causantes de la contaminación del suelo son: los plásticos arrojados sin control, vertidos incontrolados de materia orgánica proveniente de depuradoras o actividades agropecuarias, aplicación de plaguicidas (insecticidas, herbicidas, fungicidas) sin seguir las instrucciones de seguridad o sustancias radioactivas provenientes de ensayos nucleares o de instalaciones industriales que contaminan el suelo natural o artificial.[3]

Causas de la contaminación del suelo[editar]

  • Acontecimientos como:
    • Pruebas atómicas, como las realizadas por los británicos en Australia, que provocan que el suelo no pueda someterse a procesos de descontaminación por miles de años.
    • Accidentes nucleares como Chernóbil muestran la increíble y descomunal contaminación de suelos, agua, atmósfera, consecuencia de la falta de sentido común o de leyes restrictivas a las potenciales fuentes de contaminación.
  • Las causas más comunes de contaminación del suelo son:
    • Tecnología agrícola nociva (uso de aguas negras o de aguas de ríos contaminados; uso indiscriminado de pesticidas, plaguicidas y fertilizantes peligrosos en la agricultura).
    • Carencia o uso inadecuado de sistemas de eliminación de basura urbana.
    • Industria con sistemas antirreglamentarios de eliminación de los desechos.
Contaminación del suelo por vertido de plásticos

Por otra parte, se presenta contaminación del suelo naturalmente; esto se da debido a que algunas rocas presentan metales pesados (cromo, níquel, plomo) los cuales se incorporan al suelo en el proceso de meteorización. Estos elementos, en pequeñas proporciones, son aprovechados, pero, en cantidades elevadas, son nocivos para la salud.

Aplicación de purines en un campo
  • Otras causas son también:
    • Ruptura de tanques de almacenamiento subterráneo: es un método seguro de almacenar  líquidos inflamables o combustibles pero pueden romperse a causa de la excesiva carga de tierra a su alrededor o tapando la entrada de desechos o por las vibraciones del tráfico.
    • Filtrados en rellenos sanitarios: estos espacios pequeños destinados a la acumulación de basura y donde la misma es cubierta por capas de tierra y se compacta de tal manera que no es perjudicial para la salud, puede sufrir algún tipo de filtración o rotura en sus capas
    • Monocultivo: el hecho de plantar una solo especie en unas tierras sin descanso ni abono deteriora el suelo, empobrece de nutrientes, provocando erosión, esterilidad y desertificación.
    • Compactación de suelos: es ocasionado cuando se comprime el suelo para poder edificar sobre él o cuando una gran cantidad de ganado camina sobre un terreno de forma constante. Genera que las plantas no puedan desarrollar sus raises, dando como resultado un suelo infertil.

Efectos de la contaminación del suelo[editar]

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.

En general, la presencia de contaminantes en el suelo se refleja de forma directa sobre la vegetación llevándola a su degradación, a la reducción de las especies presentes, y también a la acumulación de contaminantes en las plantas, sin que generen daños notables en estas. [4] En el hombre, los efectos se restringen a la ingestión y contacto dérmico, que en algunos casos ha 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, zinc, etc. que puedan estar presentes en el medio hídrico, favorecen la oxidación del ion manganeso.

Esta oxidación se favorece aún más en suelos acidificados bajo la incidencia 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.[5]

Los metales que ofrecen más afinidad para este proceso son: mercurio, plomo, arsénico y cromo. Los compuestos organometálicos 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.

Degradación paisajística por vertidos no controlados

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 pérdida 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.
  • Pérdida 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 pérdida económica para sus propietarios.

Probablemente, la contaminación aparece por: recibir cantidades de desechos que contienen sustancias químicas tóxicas (en cualquier estado físico: sólidos, líquidos, gaseosos) incompatibles con el equilibrio ecológico; materias radiactivas, no biodegradables; materias orgánicas en descomposición, microorganismos peligrosos.

Consecuencias[editar]

  • Alteración de los ciclos biogeoquímicos.

Entre los ciclos biogeoquímicos se encuentran los del carbono, del oxígeno, del fósforo, del azufre y del nitrógeno entre otros. Estos elementos y los procesos derivados van desde el suelo al aire y al agua y también circulan entre los diferentes seres vivos. Debido a los contaminantes generados por el hombre pueden sufrir modificaciones.[6]

  • Contaminación de mantos freáticos.

Las aguas subterráneas constituyen el 97% de toda el agua dulce del planeta y puede contaminarse al filtrarse desde el suelo los contaminantes de éste como los plaguicidas empleados en exceso en la agricultura.[7] El exceso de nitrógeno depositado en las tierras de labor por medio de fertilizantes va a parar por filtración a las aguas subterráneas contaminándolas.[8]

  • Interrupción de procesos biológicos.

Un suelo contaminado dificulta el desarrollo de la vida de la fauna, sin existir alimento ni agua limpia, las especies migran o sufren daños irremediables en su cadena de procreación. Con este proceso se sufre entonces lo que se llama «degradación paisajística» y por ende una «perdida en el valor del suelo», las actividades agropecuarias se detienen, la fauna desaparece y la tierra queda inútil.[9]

  • Algunas soluciones a este problema pueden ser:

La ecoagricultura está ganando terreno poco a poco a la agricultura artificial sobre todo en países europeos y en algunas comunidades pobres que buscan producciones alternativas para sus alimentos. La ecoagricultura no utiliza pesticidas ni agroquímicos,  sólo se basa en la forma tradicional de plantar, abonar y recolectar los alimentos.

Otra solución es el reciclaje de plásticos, baterías, vidrio o aceites de coches y de cocina porque son elementos que tardan muchos años en degradarse, por lo que esta acción contribuye a mantener nuestro suelo libre de contaminantes.

La regulación de determinadas prácticas como la extracción minera, la actividad industrial que produce desechos tóxicos. Buscar soluciones que van desde la limpieza de la zona hasta la simple delimitación de la zona dañada y la prohibición de su uso para determinadas actividades.   Habitualmente, las actuaciones se centran en la mejora de las plantas de reciclaje para reducir la contaminación del suelo y, al mismo tiempo la del agua, un adecuado reciclaje de basuras y depuración de desechos y la promoción de las energías renovables. Mantener las redes de alcantarillado en buen estado y mejorar la depuración de las aguas residuales, así como el tratamiento de los vertidos industriales que se devuelven a la naturaleza.

Contaminación del suelo por plaguicidas o pesticidas[editar]

Insecticidas[editar]

Se usan para exterminar plagas de insectos. Actúan sobre larvas, huevos o insectos adultos. Uno de los insecticidas más usado fue el DDT, que se caracteriza por ser muy rápido. Trabaja por contacto y es absorbido por la cutícula de los insectos, provocándoles la muerte. Este insecticida puede mantenerse por 10 años o más en los suelos y no se descompone.

Se ha demostrado que los insecticidas organoclorados, como es el caso del DDT, se introducen en las cadenas alimenticias y se concentran en el tejido graso de los animales. Cuanto más alto se encuentre en la cadena —es decir, más lejos de los vegetales— más concentrados estará el insecticida. En todos los eslabones de la cadena, existirán dosis de insecticida en sus tejidos. Sin embargo, en el carnívoro de 2.° orden, el insecticida estará mucho más concentrado.[10]

El problema de la contaminación por plaguicidas es cada vez más grave tanto por la cantidad y diversidad como por la resistencia a ellos que adquieren algunas especies, lo que ocasiona que se requiera cada vez mayor cantidad del plaguicida para obtener el efecto deseado en las plagas. Sin embargo, la flora y fauna oriundas es afectada cada vez más destruyendo la diversidad natural de las regiones en que se usan. Además pueden ser consumidos por el hombre a través de plantas y animales que consume como alimento.

Hay otros insecticidas que son usados en las actividades hortofrutícolas; son biodegradables y no se concentran, pero su acción tóxica está asociada al mecanismo de transmisión del impulso nervioso, provocando en los organismos contaminados una descoordinación del sistema nervioso.

Herbicidas[editar]

Son un tipo de compuesto químico que destruye la vegetación, ya que impiden el crecimiento de los vegetales en su etapa juvenil o bien ejercen una acción sobre el metabolismo de los vegetales adultos. Los herbicidas son potenciales contaminantes del suelo de dos maneras diferentes. Primera: pueden ser movilizados del suelo donde se aplicaron mediante las lluvias y aparecer en las aguas superficiales o subterráneas. Segunda: los residuos en el suelo, si son excesivos, pueden ocasionar que las plantas de próximos cultivos se vean afectadas también y tengan dificultades para germinar o desarrollarse. [11]

Fungicidas[editar]

Son plaguicidas que se usan para poder combatir el desarrollo de los hongos (fitoparásitos). Contienen los metales azufre y cobre. Pertenecen a una gran variedad de grupos químicos. Reducen la actividad fúngica del suelo y con excepción de los fungicidas organomercuriales y el benomilo, los efectos suelen ser transitorios y reversibles. Los fungicidas empleados en la agricultura por lo general no son persistentes pero algunos se degradan en el suelo y dan lugar a productos muy tóxicos.[12]

Contaminación del suelo por la actividad minera[13] [14] [editar]

Lecho seco de residuos de una mina en Australia.

La explotación de recursos mineros genera un importante impacto ambiental: Las labores mineras, tanto subterráneas, como superficiales generan varias afecciones:

  • Aguas: Las cortas y galerías mineras interceptan los acuíferos y modifican los niveles freáticos, al tiempo que contaminan las corrientes subterráneas y superficiales.

Las aguas mineras producen:

  1. Alteración del pH: Los vertidos pueden tener valores de pH muy alcalinos o muy ácidos. Los casos de acidez extrema (aguas ácidas de mina) están asociados al beneficio de menas sulfuradas (REF).
  2. Contaminación por sales y metales: Las minas en activo extraen el agua subterránea que inunda sus galerías y, tras el cese de la actividad, las explotaciones se inundan de forma espontánea. Las aguas que fluyen al exterior pueden contener altos niveles de fosfatos, sulfatos, nitratos, metales (plomo, cobre, plata, manganeso, cadmio, hierro, cinc…) y radionucléidos. A esto se añaden los productos empleados en el tratamiento del mineral (cianuros, mercurio, tensoactivos…).
  • Escombreras: Los restos de roca y mineral no aprovechado formas grandes montones con un gran impacto visual. Entre ellas destacan los “diques de estériles”, donde se acumulan los residuos finos del proceso de enriquecimiento del mineral.
  • Polvo: Las operaciones de minería generan grandes cantidades de polvo que son arrastradas por el viento y se depositan los lugares cercanos a sotavento.
  • Destrucción del paisaje: El movimiento de tierras y las excavaciones alteran el relieve y crean grandes superficies de suelo alterado con un alto impacto estético y ambiental. Los relieves quedan modificados y se observan hundimientos superficiales y corrimientos de tierras.

Descontaminación[editar]

La descontaminación o remediación se analiza utilizando mediciones de la química del suelo y aplicando un modelo de computadora para analizar el transporte de los suelos contaminados.[15]

Pretende reducir o llegar a eliminar, si es posible, las sustancias contaminantes y su concentración para que pueda ser utilizado de nuevo. Existen tratamientos térmicos, otros que implican lavados del suelo , aireación y volatilización de las sustancias contaminantes. La alternativa biológica consiste en el empleo de microorganismos y plantas para fijar, eliminar o degradar las sustancias.[16]

Referencias[editar]

  1. Protección del suelo y el desarrollo sostenible: Seminario Europeo : Soria, 15-17 de mayo de 2002. IGME. 1 de enero de 2005. ISBN 9788478405732. Consultado el 5 de febrero de 2017. 
  2. Porta y cols., Jaume (3ª ed. (2003)). Edafología. Ediciones Mundi-Prensa. p. 830. ISBN 84-8476-148-7. 
  3. a b Úbeda, José Manuel Casas; López, Francisca Gea; Tarí, Esmeralda Javaloyes; Peña, Alberto Martín; Navarro, José Ángel Pérez; Sánchez, Inmaculada Triguero; Boix, Francisco Vives (5 de febrero de 2017). Educación medioambiental. Editorial Club Universitario. ISBN 9788484546221. Consultado el 5 de febrero de 2017. 
  4. RÍOS, Mario GRAU (1 de enero de 2006). Riesgos Ambientales En La Industria. Editorial UNED. ISBN 9788436259971. Consultado el 7 de febrero de 2017. 
  5. Fernández, Lucía Grijalbo (12 de mayo de 2016). Elaboración de inventarios de focos contaminantes. UF1941. Tutor Formación. ISBN 9788416482276. Consultado el 7 de febrero de 2017. 
  6. Limusa (1 de enero de 2002). Distrito federal/ Federal District: Educacion Ambiental. Editorial Limusa. ISBN 9789681854843. Consultado el 9 de febrero de 2017. 
  7. Antillón, Juan Jaramillo (1 de octubre de 2000). Los Cuatro Jinetes Del Apocalipsis Moderno. Editorial Universidad de Costa Rica. ISBN 9789977676111. Consultado el 9 de febrero de 2017. 
  8. Campbell, Neil A.; Reece, Jane B. (1 de enero de 2007). Biología. Ed. Médica Panamericana. ISBN 9788479039981. Consultado el 9 de febrero de 2017. 
  9. Limusa (1 de enero de 2002). Distrito federal/ Federal District: Educacion Ambiental. Editorial Limusa. ISBN 9789681854843. Consultado el 9 de febrero de 2017. 
  10. Raimon, Guitart (20 de febrero de 2014). Tóxicos: Los enemigos de la vida. Servei de Publicacions de la Universitat Autònoma de Barcelona. ISBN 9788494190414. Consultado el 5 de febrero de 2017. 
  11. Evangelista, Ignacio Morell (1 de enero de 1998). Plaguicidas: aspectos ambientales, analíticos y toxicológicos. Publicacions de la Universitat Jaume I. ISBN 9788480212403. Consultado el 5 de febrero de 2017. 
  12. Golfo de México: contaminación e impacto ambiental : diagnóstico y tendencias. Univ. J. Autónoma de Tabasco. 1 de enero de 2005. ISBN 9789685722377. Consultado el 5 de febrero de 2017. 
  13. Varios autores (1989). Manual de restauración de terrenos y evaluación de impactos ambientales en minería. Instituto Tecnológico Geominero de España. ISBN 84-7840-019-2. 
  14. US-EPA (2000). Abandoned Mine Site Characterization and Cleanup Handbook. US-EPA. Consultado el 20/sep/2016. 
  15. Gupta, S. K., C. T. Kincaid, P. R. Mayer, C. A. Newbill y C. R. Cole, A multidimensional finite element code for the analysis of coupled fluid, energy and solute transport.
  16. Estudio del comportamiento del hexaclorociclohexano en el sistema suelo-planta para su aplicación en técnicas de fitocorrección.. Univ Santiago de Compostela. Consultado el 7 de febrero de 2017.