LOS SUELOS CONTAMINADOS Y SU GESTIÓN · PDF file*Ganancia o acumulación de...
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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
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BIO
SFE
RA
ATMOSFERA
LITOSFERA
HID
RO
SFE
RA
aire
org
anis
mos agua
minerales yrocas
SUELOSUELO
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SUELO
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CONDICIONES DE EQUILIBRIO CON EL ENTORNO
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O
Bt
R
A
E
Ctranslocación
meteorización química
CR
O
Bw
A
OA
C
R
O
C
R
vegetación
R
C
agua cambios T ºC
clima
R
material originario
meteorización
física
incorporación m.o. fresca y residual
transformaciónmicrobiológica
m.o. residual
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PROCESOS DE REJUVENECIMIENTO
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Roca consolidada y dura a partir de la cual se genera el suelo.R
Material no consolidado y poco afectado por procesosedafogenéticos que constituye o procede del material originario
del suelo. C
*Ganancia o acumulación de materiales como los perdidos porlos horizontes E, además de otros como carbonatos, yeso y sales más solubles.*Alteración química de origen edáfico del material originario, con formación de arcillas y óxidos de hierro y aluminio. *Concentración residual de óxidos.
B
Perdida de materiales como humus, sílice, arcilla y óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio.
E
Predominio de materia mineral con incorporación de materiaorgánica muy evolucionada e íntimamente asociada a la mineral.
A
Predominio de materia orgánica, generalmente nada o pocoevolucionada y no ligada a la mineral.
O
Características del horizonte que defineSímbolo
Alfabético
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Acumulación de sales más solubles que el yesoz
Acumulación de yesoy
Desarrollo de color y / o estructura fundamentalmentecomo consecuencia de una alteraciónquímica (asociado a B)
w
Acumulación de arcillast
Acumulación de óxidos no residuales, originados por translocacións
Acumulación de síliceq
Influencia de prácticas agrícolas, pastorales, etc. (asociado a horizontes tipoO y A)p
Acumulación residual de óxidoso
Cementación o endurecimiento por la presencia de sustancias tales como carbonatos, sílice, óxidos de hierro,…
m
Acumulación de carbonatosk
Predominio de materia orgánica con mínimo grado de descomposición (compatible con O)i
Acumulación de materia orgánica humificadah
Reducción y movilización de hierro por exceso de aguag
Permanentemente heladof
Predominio de materia orgánica con grado de descomposición intermedio(compatible con O)
e
Formación y acumulación de concreciones o nódulos de hierro, aluminio y manganeso.c
Predominio de materia orgánica con alto grado de descomposición(compatible con horizontes tipoO)
a
Características del horizonte que defineSímbolo
Alfabético
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HORIZONTES SUPERFICIALES
EPIPEDIONES
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PEDIONPEDION
PERFILPERFILSOLUMSOLUM
PAISAJE EDAFICOPAISAJE EDAFICO
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10 cm
30 cm
20 cm
30 cm
60 cm
90 cm
SECCIÓN DE CONTROL
Suelos arcillosos Suelos francos Suelos arenosos
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LÍMITE INFERIOR DEL SUELO
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FASES DEL SUELO
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Suelo natural Suelo com pactado
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MATERIA MINERAL: CONSTITUYENTES
MINERALES PRIMARIOS
SILICATOS CUARZO CARBONATOSÓXIDOS Fe, Al
MINERALES SECUNDARIOS
MINERALES DE LA
ARCILLA
CARBONATOS SECUNDARIOS
ÓXIDOSSi, Fe, Al, Mn
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Silicatos
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• B Turmalina
• Ti Rutilo
• Cr Cromita
• Co Micas, piroxenos y anfíboles
• Zn Olivinos, piroxenos y anfíboles
• Cd Sulfuros
• Pb Feldespatos, micas, piroxenos y fosfatos
ELEMENTOS TRAZA EN MINERALES PRIMARIOS
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Minerales de la arcilla
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Tipos de minerales de la arcilla
Caolinita Ilita / Vermiculita Esmectita
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La cantidad y naturaleza de los minerales de la arcilla dependen de tres condiciones del medio:
• el drenaje
• la alternancia estacional humectación-desecación
• el contenido de elementos alcalinotérreos en el material originario.
FORMACIÓN DE MINERALES DE LA ARCILLA
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MINERALESMINERALESMINERALESMINERALES
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• Organismos vivos del suelo, entre los que tienen especial importancia los microorganismos y otros elementos faunísticoscomo lombrices o artrópodos.
• Productos residuales derivados de aquellos, que pueden ir desde la materia orgánica fresca hasta los compuestos húmicos más evolucionados.
FRACCIÓN ORGÁNICA DEL SUELO
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Bacterias
Algas
Hongos
Líquenes
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BACTERIAS
Son los organismos más numerosos del suelo (106-109 viables/gr)
Principales responsables del reciclado de nutrientes y fijadores de N2
Muy diversos taxonómicamente y fisiológicamente (aerobios obligados, anaerobios)
Los géneros más comunes son: Acinetobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Caulobacter, Cellulomonas, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus, Xanthomonas.
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DISTRIBUCIÓN DE LAS BACTERIAS DEL SUELO
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HONGOS
� Constituyen una altísima proporción de la biomasa edáfica (105-106/gr suelo seco)
� Papel esencial en la descomposición de los residuos vegetales, especialmente de sustancias recalcitrantes y en la formación de compuestos húmicos a partir de lignina
� Aparecen como organismos de vida libre o en asociación con raíces (micorrizas).
� Principalmente en los 10 primeros cm del suelo, no llegan a más de 30 cm de profundidad. Prefieren suelos bien aireados.
� Los géneros filamentosos más frecuentes son hongos imperfectos:Aspergillus, Geotrichum, Penicillium, Trichoderma, Botrytis,aunque también se encuentran numerosos ascomicetos y basidiomicetos.
Aspergillus Penicillium
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PROTOZOOS
ALGAS
� Se encuentran en la superficie o en los primeros milímetros (luz), con humedad.
�Se pueden encontrar hasta 106 células/g.
�Grupos más frecuentes: Clorofitas, Euglenofitas, Crisofitas y Rodofitas
� Tamaño pequeño y diversidad baja en comparación con la de los ambientes acuáticos.
� No demasiado abundantes (104-105 organismos/g).
� En los primeros 10-15 cm del suelo.
� Importantes depredadores de bacterias y algas del suelo, son predominantemente biflagelados.
� Géneros más comunes: Heteromita, Oikomonas, Cercomonas(flagelados), Colpoda(ciliado), Acanthamoeba, Naegleria(rizópodos ameboides) etc.
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INVERTEBRADOS DEL SUELO
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Síntesis de compuestosHúmicos coloidales
Restos vegetales,animales, microbianos
MINERALIZACIÓNMás o menos rápidaMINERALIZACIÓNMás o menos rápida
NH3; CO2; PO42+
MINERALIZACIÓNLenta
DESHUMIFICACIÓN
MINERALIZACIÓNLenta
DESHUMIFICACIÓN
Monómeros intermediarios
HUMIFICACIÓNRepolimerizaciónHUMIFICACIÓNRepolimerización
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• Sustancias no húmicas: entre las que se incluyen hidratos de carbono, proteínas, péptidos, aminoácidos, grasas, ceras y ácidos orgánicos de bajo peso molecular.
• Sustancias húmicas, que representan entre el 60 y el 70 % del carbono total del suelo y constituyen los polímeros orgánicos más abundantes en la naturaleza. Incluyen: ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y humina.
COMPUESTOS ORGÁNICOS NATURALES
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ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE LOS COMPUESTOS HÚMICOS
HUMINA
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TIPOS DE HUMUS
• Humus poco evolucionados(Huminas heredadas + A. Fúlvicos)
• Humus evolucionados de neoformación(A. Húmicos grises)
• Humus evolucionados bioclimáticos(A. Húmicos grises)
• Humus hidromorfos
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TIPOS DE HUMUS
Humus poco evolucionados Humus evolucionados de neofor mación
Humus evolucionados bioclimáticos Humus hidromorfos
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• Complejos húmico-arcillosos, también llamados arcillo-húmicos, extraordinariamente estables e importantes por su papel en la formación de la estructura del suelo y la estabilización de la materia orgánica.
• Complejos organo-metálicos,de estabilidad variable, e importantes en los procesos de retención de metales pesados en el suelo.
COMPLEJOS ORGANOMINERALES
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MO Actinomicetes
Bacterias
Hifas de hongos
Agua
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Tipos de uniones en la formación de complejos
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FACTORES DE FORMACIÓN
Estudio de la formación de los suelos consistente en la comparación de varios suelos o grupos de suelos con el fin de establecer cuáles han sido los factores de formación que han tenido un mayor peso específico.
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TEORIA DE JENNY
s = f (cl, o, r, p, t, ...)
s: propiedad del suelocl: climao: organismos vivosr: relievep: material originario t: tiempo
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INTERACCIÓN ENTRE FACTORES
MATERIAL
ORIGINARIOCLIMARELIEVE
ORGANISMOS TIEMPO
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MATERIAL ORIGINARIO
Composición mineralógica
Permeabilidad
Granulometría
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Material originario Características del suelo
Granitoides
Basaltos y cenizas
Volcánicas básicas
Esquistos
Areniscas
Arcosas
Textura arenosa
Acidez en medios húmedos y con
buen drenaje
Textura arcillosa
Coloraciones rojizas
Contenido elevado en hierro
Textura arcillosa
Textura gruesa
Elevada permeabilidad
Acidez en medios húmedos y
con buen drenaje
Textura arcillosa
Movilización de la arcilla favorecida
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LITOSECUENCIA
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RELIEVE / TOPOGRAFÍA
Inclinación
Longitud de la pendiente
Posición relativa
Orientación
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RELIEVE Y RADIACIÓN SOLAR
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RELIEVE Y
PROPIEDADES DEL SUELO
• Profundidad
• Espesor del horizonte A
• Contenido en materia orgánica
• Humedad relativa del perfil
• Grado de diferenciación horizontes
• Contenido en sales solubles
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TOPOSECUENCIA
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CLIMA
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PERCOLACIÓN
Régimen percolante: P>>ETP
No percolante: ETP>P
Ascensional: ETP>>P
Saturado en agua
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410.0299.6490.8900.8790.4Anual
0.064.3100.024.315.615.6104.2Diciembre
0.00.075.773.329.429.4102.7Noviembre
0.00.02.42.466.166.168.5Octubre
79.70.00.00.038.0117.738.0Septiembre
155.20.00.00.010.7165.910.7Agosto
171.90.00.00.07.7179.67.7Julio
3.20.00.0-90.7128.9132.138.3Junio
0.00.090.7-9.377.377.368.0Mayo
0.06.8100.00.050.950.957.7Abril
0.047.0100.00.033.533.580.4Marzo
0.088.3100.00.018.718.7106.9Febrero
0.093.2100.00.014.114.1107.4Enero
DéficitExcesoR∆∆∆∆RETRETPPMeses
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RELACIÓN ENTRE FORMACIÓN DE MINERALES SECUNDARIOS Y CLIMA
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RELACIÓN ENTRE PROPIEDADES DEL SUELO Y CLIMA
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RELACIÓN ENTRE PROPIEDADES DEL SUELO Y CLIMA
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CLIMOSECUENCIA
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ORGANISMOS VIVOS
Constituyen la fuente principal de compuestos de la fracción orgánica del suelo.
Ejercen importantes acciones de alteración de los materiales edáficos.
Producen una intensa mezcla de los materiales edáficos.
Favorecen el desarrollo y estabilidad de la estructura.
Aumentan la porosidad del suelo. Favorecen el drenaje.
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SUELO Y VEGETACIÓN
Especie vegetal Medio
Sphagnum cuspidatum Turberas
Calluna vulgaris Medios ácidos
Suaeda vera Suelos salinos
Gypsophila hispanica Suelos yesosos
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Sphagnum cuspidatum
Turberas
Suaeda vera
Suelos salinos
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INFLUENCIA DE LA FAUNATermiteros
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Influencia humana
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TIEMPO
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TIEMPO
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TIEMPO
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ESTIMACIONES DEL TIEMPO DE FORMACIÓN
VERTEDERO CONTROLADOVERTEDERO CONTROLADO