Contaminacion de Suelos

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

1

“AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCION E IMPUNIDAD”

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION TEM : CONT MIN CION DEL SUELO SEMESTRE: III Arq. Dario, MARTINEZ MARTINEZ INTEGRANTES:    



OSORIO HURTADO, Yenifer Lizet DAVIRAN ZELADA, Leslye Micol RAMOS MALPARTIDA, Jusenia Merli DEUDOR ROSALES, Geraldine Yanisa LLANA TORIBIO, Miriam

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

2

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado en primer lugar a Dios por habernos permitido seguir con nuestras metas y darnos lo necesario para poder seguir adelante día a día para lograr  nuestros objetivos, además de su infinita bondad y amor. A mis padres por haberme apoyado en todo momento por sus consejos, sus valores,  por la motivación constante, por los valores mostrados para seguir adelante y por su amor. A mi maestro por su gran apoyo y motivación para seguir esforzándonos y así poder  lograr hacer buenos profesionales, por su apoyo ofrecido en este trabajo, por haberme tras trasmi miti tido do los los cono conoci cimi mien ento toss obte obteni nido doss y ha habe berm rmee ll llev evad adoo pa paso so a pa paso so en el aprendizaje.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

3

AGRADECIMIENTO

Agradecemos sinceramente sinceramente al ingeniero, por su esfuerzo y dedicación. Sus conocimientos, sus orientaciones, su manera de trabajar, su persistencia, su paciencia y su motivación, han sido fundamentales para nuestra formación como investigadoras. Él ha inculcado en nosotras un sentido de seriedad, responsabilidad responsabilidad y rrigor igor académico sin los cuales no podría tener una formación completa como investigadora.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

4

RESUMEN Hecha la evaluación de los resultados obtenidos, obtenidos, los suelos se encuentran contaminados contaminados por  los elementos metálicos ya mencionados; por los que se sugiere remediar los suelos de todas las regiones del Perú como Pasco, ya que es una de las ciudades mineras que contaminan más el ambiente y los suelos.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCIÓN 

En los últimos años, la sensibilización y la concientización ambiental ha ido en aumento, armándose un marco legal muy exigente en calidad de agua y aire; sin embargo, el recurso suelo ha sido dejado de lado, no habiéndose tratado el problema que ocasiona los suelos contaminados en los ecosistemas y si no limpiamos y cuidamos el suelo, tanto el aire y el agua -superficial y subterránea- corren  el riesgo de contaminarse contaminarse.. Además, en el Perú es un  país rico en recursos naturales, lo cual no está en discusión, pero cuando buscamos la riqueza del recurso suelo, encontramos que es la más baja de América Latina. La relación hombresuelo en nuestro país, para la producción de alimentos, es baja y limitada, localizada solo en algunas regiones; por ello, es necesario desarrollar una estrategia de gestión integrada del suelo, que parta desde su potencial, su valor económico, ambiental y social, conociendo las  posibilidades de uso, a partir de una adecuada zonificación, económica y ecológica, cate catego gori riza zand ndoo su rela relaci ción ón de us usoo y oc ocup upac ació iónn pa para ra no ge gene nera rarr un co conf nfli lict ctoo de us usoo o aprovechamiento, aprovechamie nto, que casi siempre en nuestro país termina en conflictos socioambientales. En nuestro país, el tema de contaminación de suelos todavía no ha sido tratado adecuadame adecuadamente, nte, a  pesar de los diferentes problemas de contaminación de suelos que existen en nuestro país. No se tiene todavía toda la conciencia de los problemas ambientales que causan los suelos contaminados; no olvidemos que todos los contaminantes vertidos al ambiente se depositan finalmente en el suelo y permanecen mucho tiempo depositados, hasta que sean eliminados, extraídos o neutralizados (Álvarez, 2001)

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

5

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INDICE CARÁTULA………………………………………………………….. TÍTULO………………………………………………………………. DEDICATORIA……………………………………………………… AGRADECIMIENTO……………………………………………….. RESUMEN…………………………………………………………… INTRODUCCIÓN……………………………………………………. OBJETIVOS……………………………….………………………… INDICE……………………………………………………………..… CAPÍTULO I: ANTECEDENTES………………….. ANTECEDENTES…………………..………….…. ………….…... CAPÍTULO II: CONTAMINACION CONTAMINACION DEL SUELO…………..…. SUELO…………..…. . CAPITULO III: REVISION BIBLIOGRAFICA…………… BIBLIOGRAFICA………………….. …….. CAPITULO IV: CONTAMINACIÓN DE LOS SUELOS EN EL DISTRITO “EL MANTARO” PROVINCIA DE JAUJA…………………………………………….. CAPITULO V: FUNDAMENTOS ESCENCIALES……… ESCENCIALES………………… ………… CAPITULO VI: TECNICAS DE RECUPERACION DE SUELOS CONTAMINADOS……………………………………………………  

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

6

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

7

OBJETIVOS Evaluar el nivel de contaminación de los suelos de la Estación Experimental de la Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión, investigar bien los males que hay en nuestro  país y en la ciudad ciudad de Pasco Pasco..

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

8

CAPITULO I ANTECEDENTES 

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

1.1 Definición (co (contaminación ntaminación en Pas Pasco). co). La magnitud de la contaminació contaminaciónn de los suelos en los países industrializados ha impulsado la investigación para el desarrollo de tecnologías aplicables a la restauración de zonas contaminadas. realizados de base para sugerir formas  para los suelosEstudios contaminado contaminados s con sirvieron metales pesados. Según el autor en de la tratamiento agricultura urbana, constituye una importante fuente de alimentos para las poblaciones de muchos  países en desarrollo, pero a su vez, puede constituir constituir una preocupación para el hombre, por  el impacto que está teniendo la contaminación ambiental de los cultivos. Entre los contaminantes se encuentran los metales, cuya presencia es importante a ser considerada en los alimentos, tanto de origen vegetal como animal. Estos pueden acumularse en los cultivos, ya sea a través de la absorción de los mismos por el agua de regadío, por la tierra a través de las raíces o por la deposición en el follaje de partículas aerotransportadas y su  posterior absorción y desplazamien desplazamiento to a las diferentes partes de las planta, siendo algunas especies más bioacumuladoras que otras, como es el caso de los vegetales de hojas. Algunos metales como el cadmio, mercurio, plomo, níquel y bismuto son considerados altamente tóxicos para la salud humana. (T. de Armas, D. Castro (2007).

1.1.1 Otros fundamentos. Por lo tanto todo aquel reacción terrestre es realizada a causa de la contaminación de suelos por la industria minera es la titulada “Contaminación por metales pesados en suelo  provocada por la industria minera”, el objetivo del estudio fue evaluar la contaminación contaminación en el suelo por plomo, cadmio, zinc y arsénico a diferentes distancias y niveles de  profundidad y determinar su relación con características físico-químicas. El área se encuentra en San Francisco del Oro, Chih, en el área de influencia de la presa de jales la cual es un área de confinamiento de los desechos de la industria minera, abarcó 3 km lineales en dirección de vientos dominantes a partir de la fuente de contaminación. Se extra ex trajer jeron on 30 mue muestr stras as de suelo suelo par paraa aná anális lisis is de co conce ncentr ntraci acione oness de metale metaless y de características físico-químicas a tres diferentes profundidades: 0-40, 40-60 y 60-80 cm en 10 sitios laladistancia entrelassitios fue de m. La concentraciones concentración desemetales evaluó utilizando técnica ICP, muestras con300 pequeñas leyeron se mediante absorción atómica. El análisis estadístico fue modelos de regresión entre características físico-químicas, distancias, profundidades y concentraciones de metales pesados. Los resultados muestran que la mayor concentración se da en sitios cercanos a los jales (apilamientos de rocas molidas que quedan después de que los minerales de interés han sido extraídos de las rocas que los contienen), disminuyendo la concentración a medida que se aleja de ellos.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

9

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 1.1.2 La problemática de contaminación de suelos en el Perú. El Perú es un país pobre en suelos. Solamente el 6 % tiene un potencial para el desarrollo agrícola, mientras que el 13.94 % para pastos naturales; solo contamos con 25, 525,000 ha aptas para la producción agrícola y ganadera; por ello, el alto valor de los suelos con  potencial agrícola. En comparación con otros países de Sudamérica, nuestro país presenta la relación más baja de suelo productivo como sustento alimentario. Los tipos de suelo que tenemos se han clasificado en siete regiones geoedáficas: Yermosólica, Litosólica, Paramosólica o Andonsólica, Kastanosólica, Lito-Cambisólica, Acrisólica y Ferrasólica, con variedades de grupos en cada región, determinando en total 36 grupos de suelos en nuestro territorio.

1.1.3 El sobrepastoreo y la quema de pajonales El pastoreo mal manejado por parte de algunas comunidades campesinas ocasiona que el ganado divague sin ningún control en busca de alimento, erosionando el suelo y, a la vez, exterminando las especies vegetales. El pastoreo en forma simultánea y por tiempo  prolongado anula la capacidad de regeneración natural. Otro problema asociado a la  pérdida del suelo es la quema de pajonales compuestos por icho, iro ichu, kachi, acsha, etc; etc; una una prác prácti tica ca muy muy comú comúnn cuan cuando do los los pa past stos os al alca canz nzan an gr gran an ta tama maño ño y no so sonn consumidos por el ganado. Después de la quema, los rebrotes de los pastos son más suaves y suculentos, pero la continuidad de la quema afecta la regeneración natural de los  pajonales y el suelo pierde propiedades básicas y está expuesto a la erosión hídrica y eólica. Como tam Como tambié biénn se tienen tienen los sue suelos los contam contamina inados dos por las ac activ tivida idade dess indust industria riales les,, incluidas la minería, la expansión urbana y el mal manejo de residuos sólidos, que son colocados en el suelo o subsuelo, causando la contaminación de suelos (Holman, 2000), (Montgomery, 1993), (Parent, 2013).

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

10

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

11

CAPÍTULO II LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO

“La ciencia es como la tierra, sólo se puede poseer un poco de ella”. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Voltaire (1694-1778, escritor y pensador francés)  El suelo es un recurso vital. Es el soporte físico sobre el que se asientan todos los seres vivos. Es también la fuente primordial de materias primas y constituye uno de los elementos básicos del medio natural. Desde hace siglos la humanidad ha utilizado el suelo para desarrollarse y conseguir mejorar sus condiciones de vida. Sobre él se realizan todos los procesos de  producción del hombre, hombre, como la aagricultura, gricultura, la industria, la lass infraestructuras urbanas, urbanas, etc. Además, el suelo es un componente muy específico de la biosfera porque actúa como amortig amo rtiguad uador or natura naturall con contro trolan lando do el tra transp nsport ortee de ele elemen mentos tos y sustan sustancia ciass químic químicas as a la atmósfera, la hidrosfera y la biota. Por tanto, el mantenimiento de las funciones f unciones ecológic ecológicas as del suelo es responsabilidad de la humanidad. Sin embargo, el suelo no ha sido tenido en cuenta como recurso medioambiental hasta hace relativamente poco aun cuando éste constituye uno de los medios receptores de la contaminación más sensibles y vulnerables. Antes de la década de los 70 se hablaba de la contaminación del aire y del agua, pero al suelo se le consideraba con una capacidad de autodepuración casi infinita. La sensibilidad mundial comenzó a cambiar a partir de la declaración de la “Carta Europea de Suelos” desarrollada por  la Comunidad Europea en 1972, la cual define el suelo como uno de los más preciados activos de la humanidad sobre el que viven hombres, animales y plantas, lo califica como un recurso limitado fácilmente destruible y manifiesta que debe ser protegido contra la erosión, la contaminación, el daño que puede causar el desarrollo urbano, y las prácticas agrícolas y selvícolas, para acabar afirmando que los Gobiernos y personas con autoridad deben impulsar  medidas específicas para planificar y administrar los recursos del suelo. Pero fue en el año 1992, en la Cumbre de Río, donde se reconoció la importancia de la protección de los suelos y de sus usos potenciales en el contexto de un desarrollo sostenible, en particular contra la contaminación procedente de acciones o actividades de origen. La contaminación es uno de los problemas más importantes La Contaminación del Suelo Por tanto, la contaminación contaminación del suelo consiste en la introducción de elementos extraños al sistema suelo o la existencia de un nive ni vell inus inusua uall de un unoo pr prop opio io que, que, po porr sí mi mism smoo o po porr su ef efec ecto to so sobr bree lo loss re rest stan ante tess componentes, genera un efecto nocivo para los organismos del suelo, sus consumidores, o es susceptible de transmitirse a otros sistemas. El suelo puede contener una gran variedad de elementos químicos, por lo que puede resultar difícil establecer a partir de qué momento, un mismo elemento deja de ser beneficioso o indiferente, para pasar a tener la calificación de contaminante. Los efectos desfavorables desfavorables de los contaminantes en el suelo como sistema son:

 • Destrucción del poder de autodepuración por procesos de regeneración biológica normales, al ha habe bers rsee supe supera rado do la ca capa paci cida dadd de acep acepta taci ción ón de dell su suel elo. o. Se ve af afec ecta tado do el ci cicl cloo  biogeoquímico y la función de infiltro. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

12

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL  • Disminución cualitativa y cuantitativa del crecimiento de los microorganismos del suelo, o  bien alteración de su diversidad, lo que hace au aumentar mentar la fragilidad de dell sistema.  • Disminución del rendimiento de los cultivos con posibles cambios en la composición de los  productos, con riesgo para la salud de los consumidores, al entrar determinados elementos en la cadena trófica.  • Contaminación de las aguas superficiales y freáticas por procesos de transferencia. Se alcanzan concentraciones superiores a las consideradas aceptables. aceptables. 13

2.1.-Tipos de contaminación: contaminación local y contaminación difusa. A menudo se distingue entre la contaminación edáfica proveniente de fuentes claramente delimitadas (contaminación local o puntual) y la causada por fuentes difusas.

2.1.1.Contaminación Local. La contaminación local o puntual (lugares o emplazamientos contaminados) aparece en las zonas que rodean a la fuente contaminante, en las que existe una relación directa con el origen de la contaminación. Va unida generalmente a la minería, las instalaciones industriales, los vertederos y otras instalaciones, tanto en funcionamiento como tras su cierre. Dichas prácticas  pueden suponer suponer un riesgo tan tanto to para el suelo ccomo omo para el agu agua. a. La contaminación local es un problema de reciente aparición. Aunque las zonas más extensas y afectadas se concentran alrededor de regiones muy industrializadas en el noroeste de Europa, existen terrenos contaminados por todo el continente y suele afectar a zonas de alta densidad urbana y con larga tradición de industrias pesadas, o bien a los alrededores de antiguas instalaciones militares. También son importantes las fugas de antiguos vertederos, en la mayoría de los países analizados por término medio, el 65% de los residuos urbanos generados en la UE (190 millones de toneladas en 1995) acaba en vertederos. En Europa occidental, central y oriental, la contaminación del suelo afecta a grandes zonas y se debe a la urbanización y a la industrialización industrialización..

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Las causas principales de contaminación local en una selección de países europeos están representadas en el siguiente gráfico.

14

Causas principales de contaminación local en una selección de países europeos. Modificado de AEMA, 2002. En la figura parece la ubicación de las zonas que tienen muchas probabilidades de presentar  suelos contaminados (datos de la ubicación de las zonas de industria pesada) y las zonas en las que se ha observado contaminación real del suelo. No hay un seguimiento armonizado a nivel Europe nivel Europeoo de la con contami taminaci nación ón local local y much muchos os paí países ses todavía todavía no ti tiene enenn inventario inventarioss nacionales.

Probables  problemas

zonas con de contaminación

local en Europa. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Las zonas en las que la probabilidad de contaminación local es elevada se encuentran en Europa noroccidental, desde Nord-Pas de Calais en Francia a la región del Rin-Ruhr en Alemania, atravesando Bélgica y Países Bajos. Otras zonas incluyen la región Saar de Alemania; Italia septentrional, al norte del río Po, de Milán a Padua; la región que se encuentra en la confluencia de Polonia, la República Checa y Eslovaquia, con Cracovia y Katowice en el centro (el llamado Triángulo Negro); y las zonas que rodean a las principales aglomeracioness urbanas de Europa. aglomeracione Se estima que en la UE el número de terrenos contaminados oscila entre 300.000 y 1.500.000 de Has. La gran diferencia entre ambas cifras se debe a la falta de acuerdo para alcanzar una definición común de terreno contaminado así como a la diferencia de criterios a la hora de establecer los niveles aceptables de riesgo, los objetivos de protección y los parámetros de exposición.

2.1.2.- Contaminación Difusa. La cont contam amin inac ació iónn difu difusa sa es está tá caus causad adaa gene genera ralm lmen ente te po porr el tr tran ansp spor orte te de su sust stan anci cias as contaminantes, tanto solubles como partículas, a lo largo de amplias zonas con frecuencia alejad ale jadas as de la fue fuente nte de orige origen. n. Pue Puede denn ser ser met metale aless pe pesad sados, os, susta sustanci ncias as ac acidi idific ficant antes, es, sobrecarga de nutrientes (eutrofización), etc. Si se exceptúa la acidificación, no existe una contaminación difusa que afecte de manera extendida a todos los suelos europeos, ésta se da asociada a algunos usos del suelo. Así, en determinadas zonas restringidas, la contaminación  puede ser elevada (en las zonas urbanas y en los complejos industriales), originada tanto por  fuentes difusas (transporte por carretera) como por otras localizadas (vertederos). En zonas agrícolas, el principal problem problemaa puede ser la ccontaminación ontaminación difu difusa. sa. En los Estados miembros de la UE, los datos relativos al uso de productos químicos en la agricu agr icultu ltura ra o los inform informes es nac nacion ionale aless del es estad tadoo del medio medio ambie ambiente nte,, han servid servidoo de aproximación para valorar la contaminación difusa de las zonas agrarias, por lo que es  probable que no se hayan localizado localizado todas las áreas ddee mayor riesgo. La fig figura ura 2.4 muestra las zona zonass con con alta alta prob probab abil ilid idad ad de cont contam amin inac ació iónn di difu fusa sa de dell su suel eloo y zo zona nass en la lass qu quee la contaminación es un hecho probado.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

15

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

2.2.- CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOS. 2.2.1.- Introducció Introducción. n. Se considera metal pesado aquel elemento que tiene una densidad igual o superior a 5 g/cm 3 cuando está en forma elemental, o cuyo número atómico es superior a 20 (excluyendo los metales alcalinos y alcalino-térreos). Su presencia en la corteza terrestre es inferior al 0.1% y casi siempre menor del 0.01%. Junto a estos metales pesados hay otros elementos químicos que aunque son metales ligeros o no metales se suelen englobar con ellos por presentar  orígenes y compo comportamientos rtamientos as asociados. ociados. Dentro de los metales pesados hay dos grupos:

Oligoelementos o micronutrientes micronutrientes, que son los requeridos en pequeñas cantidades, o cantidades traza por plantas y animales, y son necesarios para que los organismos completen su ciclo vital. Pasado cierto umbral se vuelven tóxicos. Dentro de este grupo están: As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Fe, Se y Zn. Metales pesados sin función biológica conocida, cuya presencia en determinadas cantidad cant idades es en sere seress vivos lleva apare apareja ja disfunc disfuncione ioness en el funciona funcionamien miento to de sus organismos. Resultan altamente tóxicos y presentan la propiedad de acumularse en los organismos vivos. Son, entre otros: Cd, Hg, Pb, Sb, Bi, Sn, Tl, etc... El contenido de metales pesados en suelos, debería ser únicamente función de la composición del material original y de los procesos edafogen edafogenéticos éticos que dan lugar al suelo. Pero la actividad hu huma mana na ha incr increm emen enta tado do el cont conten enid idoo de esto estoss me meta tale less en el su suel eloo en ca cant ntid idad ades es considerables, de hecho la entrada de metales pesados en el suelo ha ido aumentando desde que comenzó la industrialización industrialización..

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

16

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL  

Muy tóxicos y fácilmente disponibles

As Pd Co Ag   Bi Cd   Ni Pt Hg Sb

Contaminantes prioritarios según la EPA

Sb Zn Tl Sn Pb Hg As Se Te Te   Be Cu Cd

Pb Hg Ni Se

Cr Cu Tl Zn

Metales y no metales que aparecen en concentración superior a la normal por causas antrópicas. Ag As Cu Hg  Ni

Pb Sb Sn Zn

Metales tóxicos de interés (según diversos autores).

  2.2.2.- Síntesis de la biogeoquímica biogeoquímica de As, Cd, Pb y Zn. La importancia de las características biogeoqu biogeoquímicas ímicas de los metales pesados reside en el papel que desempeñan al incorporarse en la cadena trófica y su influencia en la salud humana como último eslabón en dicha cadena. Por ello creemos conveniente incorporar una síntesis del  papel que arsénico, arsénico, cadmio cadmio,, plomo y cinc pu pueden eden desempeñar desempeñar a este res respecto. pecto.

2.2.3.- Fuentes de contaminación por metales pesados.

Los suelos son minerales meteorizados enriquecidos por otros componentes como la materia orgánica mineralizada y en estado de descomposición. En los suelos, los metales son una  parte de los minerales del suelo o existen principalmente como complejos articulados de diferentes formas. Los metales pesados pesados pueden acum acumularse ularse en el suelo tanto a partir de procesos procesos naturales como a partir del desarrollo de un amplio grupo de actividades antrópicas. Las fuentes naturales son la roca roca madre madre y los min minera erales les me metál tálico icos; s; las fuente fuentess antróp antrópica icass se extien extienden den desde desde la agricu agr icultu ltura ra (fe (ferti rtiliz lizant antes es,, ab abono onoss anima animales les,, plagui plaguicid cidas, as, etc etc.), .), la metalu metalurgi rgiaa (miner (minería, ía, fundic fun dición ión,, man manufa ufactu ctura ra met metáli álica, ca, etc etc.), .), la pro produc ducció ciónn de energí energíaa (gasol (gasolina inass con plomo, plomo, manufactura de pilas, plantas de energía, etc.), y la microelectrónica hasta los depósitos de residuos. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

17

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL  

2.2.3.1.- Minería y fundición metalífera. Aunque las técnicas actuales de la minería y fundición f undición son generalmente bastante eficiente eficientess y,  por tanto, los fragmentos de roca finamente molidos y partículas rresiduales esiduales de minerales no eliminados por los procesos de separación producidos contienen concentraciones de metal relativamente pequeñas, históricamente, a lo largo del siglos XIX y mediados del XX, dichos fragmentos y partículas residuales poseían contenidos de metal muy altos debido a que los  procesos de separación de dell mineral eran men menos os eficientes. Por ta tanto nto estas partícu partículas las residuales, que pueden ser transportadas transportadas por el viento y/o el agua, constituyen una significativ significativaa fuente de contaminación por metales metales de suelos circunda circundantes ntes a zonas de mine minería ría y fundición y en suelos aluviales aguas abajo.

2.2.3.2.- Materiales agrícolas y hortícolas. Las prácticas agrícolas constituyen una importantísima fuente de metales en el suelo en muchas partes del mundo, especialmente en zonas de intensa actividad. Las principales fuentes son: Impurezas en los fertilizantes: Cd, Cr, Mo, Pb, U, V, Zn. Aguas y fangos residuales; especialmente Cd, Ni, Cu, Pb, Zn (y otros muchos elementos). Estiércoles, principalmente de aves y cerdos, de la intensa producción animal: Cu, As, Zn. Plaguicidas: Cu, As, Hg, Pb, Mn, Zn. Residuos derivados de los fertilizantes orgánicos: Cd, Cu, Ni, Pb, Zn. Conservantes de la madera: As, Cu, Cr. Corrosión de objetos metálicos: Zn, Cd. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

18

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL  

2.2.3.3.- Deposición atmosférica. En países industriales, la deposición atmosférica puede ser una importante fuente de metales  para los suelos. De hecho en muchas regiones constituye la principal fuente de entrada de metales en suelos agrícolas y plantas (Haygarth y Jones, 1992) por la deposición superficial sobree las hojas o la cantidad y translo sobr translocaci cación ón de los meta metales les transportad transportados os por el aire, aire, que entran en los ecosistemas en forma particulada. Metaloides volátiles como Se, As, Hg y Sb pueden ser transportados en forma gaseosa o enriquecidos en partículas, mientras otros metales como Cu, Pb y Zn sólo son transportados en fase partícula.

2.2.3.4.- Combustión de fuel fósil. En general, la combustión de fuel fósil da como resultado la dispersión de un amplio número de metales pesados, como son Pb, Cd, Cr, Zn, As, Sb, Se, Ba, Cu, Mn, U y V, sobre un gran área, aunque no todos todos esos elementos elementos están presen presentes tes en concentracio concentraciones nes significativas en todos los tipos de carbón y petróleo. La combustión de gasolinas con plomo ha sido la mayor  fuente de este metal en el medioambiente y ha afectado a una gran proporción de suelos de la superficie terrestre.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

19

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

20

CAPITULO III REVISION BIBLIOGRAFICA

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 3.1. Marco conceptual 3.1.1. Suelo El suel sueloo es un medio multifási multifásico, co, de comp composic osición ión variable en el espacio espacio y el tiempo, al que afectan fenómenos físicos, químicos, biológicos y climáticos por una parte y por la otra la acción del hombre a través de la contaminación de los cursos de agua y de las masas de agua, de los vertidos contaminantes, del depósito inapropiado de residuos de todo tipo, de la contaminación atmosférica o, simplemente, de la ocupación e impermeabilización mediante la construcción de habitaciones, industrias e infraestructuras de transporte.  Las acciones agroforestales comprenden todas las acciones del sector, desde el laboreo del suelo superficial, incluido el subsolado, hasta la contaminación por productos fitosanitarios y fertil fer tiliza izante ntes. s. La con contam tamina inació ciónn de ori orige genn ind indust ustria riall o urban urbanoo compre comprende nde lo refere referente nte a vertidos contaminantes, a depósitos de productos contaminantes y a accidentes dentro de estos sectores; derrames en transportes, roturas de balsas de lodos de minería, etc.

3.1.2. Elementos esenciale esenciales. s. Cuando hablamos de elementos esenciales, nos referimos aquellos que necesita la vegetación  para vivir, unos en proporciones normales (macro), otros en cantidades medias (medio) y otros, otr os, en fin, fin, en peq pequeñ ueñas as cantid cantidad ades, es, aunque aunque son ind indisp ispens ensab ables les (mi (micro cro elemen elementos tos,, oligoelementos o elementos traza). En cualquier caso, el objetivo de esta publicación es el suelo y la contaminación que pueda sufrir, y como combatirla, por lo que nuestra idea es inten int entar tar an anali aliza zarr qué hac hacee el si siste stema ma sue suelo lo - veg vegeta etació ciónn con cierto ciertoss eleme elemento ntos, s, y ab abrir  rir   posibilidades de aprovechar lo que hace la naturaleza, de forma que una concentración concentración anómala de un contaminante en un suelo pueda tener alguna solución sencilla implantando una vegetación apropiada, o aplicando a una gran escala lo que hace la vegetación para extraer ese contaminante si existe en el suelo en proporciones normales como un nutriente más. 

Macroelementos: Macroelemento s: N, P, K.



Medioelementos:: Ca, S, Mg, Cu, B, Mo. Medioelementos



Microelementos:: Fe, Mn, Zn, Co, Se, I. Microelementos



Microelementos especiales: especiales: Na, Cl, Si.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

21

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 3.1.3. El suelo como receptor de vertidos y residuos. El suelo es un constituyente normal de la Naturaleza, con componentes minerales y orgánicos y con componentes biológicos constituidos por organismos que viven en él. La alteración física, química y bioquímica de las rocas provoca la formación de nuevos constituyentes minerales muy reactivos. Estos constituyentes, de pequeño tamaño y gran superf sup erfici icie, e, tienen tienen carga cargass elé eléctr ctrica icass ca casi si siempr siempree electr electrone onegat gativa ivass (al (algun gunaa ve vezz so sonn  positivas), y son minerales arcillosos y óxidos de Fe, Al, Mn, Si, etc. Al tener esa gran superficie y esa carga eléctrica, pueden absorber e intercambiar cationes (a vecesaniones). vecesaniones). Por otra parte, el componente orgánico orgánico y biológico de la superficie del suelo sufre grandes transformaciones que tienen como consecuencia la conexión con las propiedades antes indica ind icadas das de super superfic ficie-c ie-carg argaa elé eléctr ctrica ica-in -inter tercam cambio bio iónica iónica,, por int interm ermedi edioo de otra otra característica importante como es la porosidad. El conjunto de todas ellas confiere al suelo sus funciones ecológicas como constituyente del medio ambiente. En otro orden de cosas, el hombre está generando infinidad de actividades y de productos, que de una forma o de otra alteran el estatus del suelo: ocupación, impermeabilización, traslado, eliminación, depósito de productos, vertidos, aportes de materias extrañas, etc., son actividades habituales. Como consecuencia de ello, el uso de abonos, la sedimentación de co conta ntamin minant antes es atm atmosf osféri éricos cos de ori orige genn ind indust ustria rial,l, los vertid vertidos os indust industria riales les y los depósitos y escombreras producen alteraciones en los suelos difícilmente cuantificables, sobre las que es problemática la previsión de efectos. Basta sólo decir que el suelo es un  paso intermedio entre la atmósfera y la hidrósfera, con lo que sus perturbaciones  producirán desequilibrios desequilibrios en esta última. Las refinerías pierden hidrocarburos en el entorno de los procesos o en el movimiento de la materia prima. Las industrias metalmecánica metalmecánicass tienen y trasladan chatarras, con pérdidas de material, que va al suelo. Las minas, abandonadas o no, contienen restos minerales, concentrados y escombreras, muchas veces ricos en metales por no haberse aplicado tecnologías modernas de alto rendimiento en la explotación. Las canteras abandonadas son fuente de alteración por deformación y por modificar frecuentemente el ciclo del agua.

3.2 Propiedades biológicas del suelo relacionadas con su sistema depurador. La existencia en el suelo de una intensa actividad biológica, tiene su origen en la variada gama de organismos que lo toman como sustrato vital para el desarrollo de sus funciones metabólicas, generalmente generalmente relacionadas con la fracción orgánica del suelo con la que están íntimamente asociados. Estos organismos representan un papel esencial en la circulación, reciclaje y transformación de nutrientes, ejerciendo una función beneficiosa cuando utiliza como fuente de energía productos de origen vegetal vegetal o artificial, y desprendiendo desprendiendo C, N, S y otros elementos que quedan a disposición de las plantas o de otros organismos.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

22

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Desde el punto de vista agrario, la descomposición de los residuos orgánicos efectuada  por los microorganismos microorganismos,, produce una notable mejora de la textura y de la estructura del suelo. De todas las actuaciones beneficiosas llevadas a cabo por los microorganismos, destacaremos en estos epígrafes aquellos que inciden directa o indirectamente sobre la ac acci ción ón depu depura rado dora ra del del su suel elo, o, sien siendo do las las má máss si sign gnif ific icat ativ ivas as la lass qu quee se in indi dica cann a continuación.

3.2.1 Descomposición de los residuos orgánicos La descomposición de la materia orgánica muerta es, posiblemente, una de las principales funciones de los organismos del suelo. Los restos vegetales y animales que caen sobre el suelo, fuente esencial de la materia orgánica, son sometidos desde su llegada a una descomposición más o menos rápida, transformándose por vía biológica en elementos minerales solubles o gaseosos (CO2, NH3) o en complejos coloidales (humus), con velocidad e intensidad variable según el producto de que se trate y según sean las condiciones medioambienta medioambientales. les. Los nutrientes que se obtienen tras un proceso de mineralización o de humificación,  pueden ser consumidos en periodos de horas o de días. El nitrógeno es factor primordial de la descomposición, retrasándose el proceso cuando los niveles del citado elemento son inferiores 1,5aparezca %; en ese caso, aprovechable los organismos este NEnenesa su situación, biosíntesis, impidiendoalque en forma porutilizan los vegetales. es factible mantener niveles óptimos de N mediante el aporte de compuestos nitrogenados en forma de vertidos residuales.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

23

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

24

CAPITULO IV CONTAMINACIÓN DE LOS SUELOS EN EL DISTRITO “EL MANTARO” PROVINCIA DE JAUJA

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

4.1 Salinización de suelos. Se presenta debido al excesivo sistema de riego que todavía practicamos en el Perú. El riego  por gravedad que inunda el suelo y la malas condiciones de drenaje ocasionan que el agua se evapore y se queden las sales en el suelo, causando su pérdida por el alto contenido de sal; es el principal problema de contaminación de suelo en la costa peruana (EPA, 1996), (Eyser, 1995), (Gómez, 1994).

4.2 Erosión eólica.

25

Causada por la acción del viento. Este transporta partículas que, cuando chocan con el terreno, lo van desgastando; es un proceso lento y afecta al suelo cuando ha perdido la cobertura vegetal.

4.2.1 Erosión pluvial. Los ríos tienen un potencial erosivo por la energía que genera la acción del agua, determinada  por su caudal, ocasionand ocasionandoo el arrastre de suelos de las orillas en los diferentes valles de la costa, sierra y selva.

4.3 Material y método Para la realización de la presente investigación se analiza el ciclo de los contaminantes en el suelo para poder poder compre comprender nder y determin determinar ar una caracte caracterizac rización ión de los suelos suelos y así poder  aplica apl icarr la tec tecnol nologí ogíaa más rec recome omenda ndada da técnic técnicame amente nte y económ económica icame mente nte viable viable para para la descontaminación de suelos en el Perú y cumplir con los estándares de calidad ambiental ECAS, fijados por el Ministerio del Ambiente del Perú.

Las fases fueron: - Un análisis de la entrada y salida de un contaminante en el suelo. - Gestión de suelos contaminados. - Tecnología disponible en descontamin descontaminación ación de suelos. - Valorización y descontaminación de suelos de La Oroya.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 4.3.1 Resultados y discusiones 4.3.1.1 Entrada y salida de un contaminante El suelo tiene las siguientes propiedades cuando algunas sustancias contaminantes entran en contacto con él. • Neutralizar al contaminante contaminante.. • Degradar al contaminante 26

• Adsorber al contaminante. • Precipitar al contaminante. Estas propiedades se pierden y se saturan si el contaminante es abundante, ocasionando la contaminación del suelo. La salida de un contaminante puede ser por: • Volatilización. • Extracción por cosechas. • Drenaje. • Erosión.

4.4 Gestión de suelos contaminados La gestión integrada de suelos contaminados es una necesidad que cada día está en aumento  por la importancia de contar con suelos libres de contaminación, contaminación, por lo que para diseñar un  plan de manejo y recuperación de suelos contaminado contaminadoss se deberán realizar los pasos siguientes: 1. Estudio histórico de las actividades económica económicass y productivas. 2. Diagnóstico del medio físico en donde se sitúa la fuente de contaminación. 3. Análisis de riesgos y la vulnerabilidad del entorno. 4. Identificación de las técnicas de descontamina descontaminación ción en áreas urbanas y rurales afectadas. 5. Elaboración del plan de remediación r emediación de suelos contaminado contaminados. s.

4.5 Tecnología en descontaminación de suelos Existen variadas tecnologías disponibles para la descontaminación de suelos y seleccionar la más adecuada depende del tipo de contaminante y el costo de la tecnología. Se dividen en dos grandes grupos: • Tecnologías in situ. • Tecnologías ex situ. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL La tecnología tecnología in situ se ejec ejecuta uta en el mismo sitio dond dondee se encuentra encuentra la contamin contaminació aciónn o el desecho sólido que ha causado la contaminación del suelo. Se encuentra en este grupo la solificación, la biorremediación biorremediación En la tecnología ex situ, el suelo suelo contaminado es recogido recogido y transportado a un lugar distinto para recibir el tratamiento y extraer el contaminante. Este grupo de tecnología es mucho más cara que la anterior; mayormente se realiza en un centro de manejo o tratamiento. En algunos casos, de acuerdo a los tipos de contaminante, se pueden comb combin inar ar tecn tecnol olog ogía ías; s; en es este te grup grupoo se encu encuen entr traa la in inci cine nera raci ción ón,, bi bior orre reme medi diac ació ión, n, solificación - estabilización, desorción térmica, lavado - extracción con solventes. 27

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 4.6 Contaminación y descontaminación de suelos en La Oroya La actividad industrial del complejo metalúrgico ha hecho que la ciudad de La Oroya esté consid con sidera erada da ent entre re las die diezz ciu ciudad dades es más co conta ntamin minada adass del mundo, mundo, se según gún el Instit Instituto uto Blacksmith, con altos índices de contaminación en el suelo. La causa de tal contaminación es el complejo metalúrgico de metales la empresa Doe Run Perú. Se estima 1.070 emisión metros cúbicos de humo, con contenido de 15 diferentes al ambiente. La principal era por las chimeneas, así como también la existencia de fuentes fugitivas de humos por los conductos de ventilación, construcciones abiertas de ventilación, con contenido de flujos de polvo y gases del proceso metalúrgico. Las chimeneas representaban el 93 % de las emisiones de S02 y 66 % de plomo. Los suelos han recibido contaminación contaminación desde que el complejo metalúrgico inicio sus operaciones, 1922, hasta el año 2007.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

28

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

29

CAPITULO V FUNDAMENTOS ESCENCIALES

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

5.1 Consecuencias Dada la facilidad de transmisión de contaminantes del suelo a otros medios como el agua o la atmósfera, serán estos factores los que generan efectos nocivos, aun siendo el suelo el respon res ponsa sable ble ind indire irecto cto del del dañ daño. o. La prese presenci nciaa de con contam tamina inante ntess en un suelo suelo supone 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. La enorme variedad de sustancias contaminantes existentes implica un amplio espectro de afecciones toxicológicas cuya descripción no es objeto de este trabajo. De forma general, la presencia de contaminantes en el suelo se refleja de forma directa sobre la vegetación induciendo su degradación, la reducción del número de especies  presentes en ese suelo, y más frecuentemente frecuentemente la acumulación de contaminantes contaminantes en las plantas, sin generar daños notables en estas. En el hombre, los efectos se restringen a la ingestión y contacto dérmico, que en algunos casos a desemboca desembocado do en intoxicaciones por metales pesados y más fácilmente por compuestos orgánicos orgánicos volátiles o semivolátiles. Otro proceso es el de la biometilización, que es un proceso por el cual reaccionan los iones metáli met álico coss y det determ ermina inadas das sustan sustancia ciass orgán orgánica icass natura naturales les,, ca cambi mbiand andoo radica radicalme lmente nte las  propiedades físico-químicas del metal. Es el principal mecanismo de movilización natural de los cationes de metales pesados. Los metales que ofrecen más afinidad para este proceso son: mercurio, plomo, arsénico y cromo. Los compuestos argometálicos así formados suelen ser  muy liposolubles y salvo casos muy puntuales, las consecuencias consecuencias de la biometilización natural son irrele irreleva vante ntes, s, cu cuand andoo los men mental tales es so sonn aña añadid didos os ex exter terna namen mente te en forma forma de vertid vertidos os incontrolados, convirtiéndose realmente en un problema. 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.

5.2 Control TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

30

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Se puede definir el tratamiento y recuperación de suelos contaminados como un conjunto de operaciones que se deben realizar con el objetivo de controlar, disminuir o eliminar los contaminantes y sus efectos. Una de las posibles divisiones de los sistemas de tratamiento se establece en función de tres categorías de actuación:

5.2.1 No recuperación Cuando se opta por la medida de no recuperación del espacio, se debe tener en cuenta que se  parte de un espacio contaminado, aunque el estudio de viabilidad determine esa opción. Así  pues, se tiene que registrar la loca localización lización real del es espacio. pacio.

5.2.2 Contención o aislamiento Consiste en establecer medidas correctas de seguridad que puedan controlar la situación  presente, impidiendo la progresión de la contaminación en el medio y mitigando riesgos relacionados con esta dispersión de contaminan contaminantes. tes. Reducción de las volatilizaciones: Pretende suprimir las corrientes de aire, para evitar la volatilización de mediante compuestos métodos incluyen la reducción del volumen de  poros del suelo, la orgánicos. adición de Los agua, o por compactación o el sellado de la capa superficial del suelo mediante coberturas(con membranas sintéticas, arcillas, asfalto, cemento, …). Control de lixiviados: El objeto es impedir la dispersión de contaminantes a través de las aguas recogiendo los lixiviados procedentes del suelo contaminado en aquellas situaciones en que ello sea posible, como en vertederos controlados de residuos sólidos urbanos. Otro sistema de control consiste en el bombeo de las aguas subterráneas afectadas por la lixiviación de los contaminante contaminantes. s.

5.2.3 Recuperac Recuperación ión La elaboración de un plan de saneamiento precisa una cierta delimitación del resultado mínimo a alcanzar. Se dividen en dos tipos de tratamiento y/o recuperación de suelos en dos grandes grupos: Tratamiento IN SITU, que implican la eliminación de los contaminantes sobre el propio terreno, sin remoción del mismo. Tratamiento EX SITU, en los que se produce la movilización y traslado del suelo a instalaciones de tratamiento o confinación.

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

31

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 5.2.4 Técnicas de recuperación de suelos contaminados El suelo, la capa más superficial de la corteza terrestre, constituye uno de los recursos naturales más importantes con el que contamos al ser el substrato que sustenta la vida en el  planeta. Desde el punto de vista edáfico, un su suelo elo es un cue cuerpo rpo natural tridimensional tridimensional formado  por la progresiva alteración física y química de un material original o roca madre a lo largo del tiempo, bajo unas condiciones climáticas y topográficas determinadas y sometido a la actividad de organismos vivos. 32

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

33

CAPITULO VI TECNICAS DE RECUPERACION PARA SUELOS CONTAMINADOS

6.1 Técnicas de Recuperación: En los últimos años, muchas investigaciones han ido encaminadas a tratar de recuperar los suelos co cont ntam amin inad ados os en vez vez de dest destru ruir irlo los. s. La dest destru rucc cció iónn de los los su suel elos os se re real aliza iza gene genera ralm lmen ente te TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL trasla trasladán dándol dolos os a ver verted tedero eross ade adecua cuadam dament entee aislad aislados os y con contro trolad lados os por porque que se int intuye uye que otr otros os tratamientos de recuperación no ofrecen las garantías suficientes para contener la contaminación. En la ac actu tual alid idad ad se disp dispon onee de un am ampl plio io aban abanic icoo de tecn tecnol olog ogía íass de re recu cupe pera raci ción ón de su suel elos os contaminados, algunas de aplicación habitual y otras todavía en fase experimental, diseñadas para aislar o destruir las sustancias contaminantes alterando su estructura química mediante procesos generalmente químicos, térmicos o biológicos. Su aplicación depende de las características del suelo y del contaminante, de la eficacia esperada con cada tratamiento, de su viabilidad económica y del tiempo estimado para su desarrollo. Según la forma en la que se apliquen las técnicas de recuperación de suelos se habla de tratamientos in situ, que actúan sobre los contaminantes en el lugar en el que se localizan, y tratamientos ex situ, que requieren la excavación previa del suelo para su posterior  tratamiento, ya sea en el mismo lugar (tratamiento on-site) o en instalaciones externas que requieren el transporte del suelo contaminado (tratamiento off-site). Los tratamientos in situ requieren menos manejo pero por lo general son más lentos y más difíciles de llevar a la práctica dada la dificultad de  poner en contacto íntimo a los l os agentes de descontaminación con toda la masa de suelo contaminada. Los tratamientos ex situ suelen ser más costosos pero también más rápidos, consiguiendo normalmente una recuperación más completa de la zona afectada.

Técnicas de contención: que aíslan el contaminante en el suelo sin actuar sobre él, generalmente mediante la aplicación de barreras físicas en el suelo. Técnicas de confinamiento, que reducen la movilidad de los contaminantes en el suelo para evitar su migración actuando directamente sobre las condiciones fisicoquímicas bajo las que se encuentran los contaminantes.  Técnicas de descontaminación, dirigidas a disminuir la concentración de los contaminantes en el suelo. La Tabla 1 y la Tabla 2 resumen los principales tipos de tratamientos de recuperación de suelos y su aplicación.

6.2. Técnicas de contención  Las técnicas de contención se emplean para prevenir o reducir significativamente la migración de los contaminantes orgánicos e inorgánicos en suelos y aguas subterráneas. No requieren la excavación del suelo y son típicamente de bajo coste, aunque sí necesitan de inspecciones periódicas.

6.2.1. Barreras verticales  Se emplean in situ con objeto de reducir los movimientos laterales de los contaminantes, ya sea a través de lixiviados o por disolución en las aguas subterráneas. Incluyen la instalación de muros  pantalla (Thomas and Koerner, 1996), que requieren la excavación en el suelo de zanjas profundas de hasta 100 m que son posteriormente rellenadas de material aislante como mezclas de cemento y  bentonita u hormigón; la inyección vertical a presión, generalmente hasta 50 m de profundidad, de lechada de cemento o cemento-bentonita a través de sondeos, formando pilotes, y culminada con la inyección adicional de lechada en el suelo existente entre los pilotes para conformar una barrera subterránea continua; y el tablestacado metálico, una sucesión de perfiles de acero con sección en forma de Z o U que se hincan verticalmente en el suelo no más allá de 30 m de profundidad sobre una  base impermeable (natural o creada artificialmente) y que a veces se acompaña con la inyección de lechada de cemento-bentonita para sellar el espacio que ocupan. Una forma de mejorar las propiedades de estas barreras verticales es utilizar geomembranas, generalmente constituidas por polietileno de alta densidad (Thomas and Koerner, 1996). Estas técnicas de contención vertical se aplican de forma TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

34

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL óptima en suelos de textura gruesa no muy compactados, aunque en el caso de los muros pantalla la  presencia de grandes bloques bloques puede dificultar las labores labores de excavación.

6.2.2 Barreras horizontales Descontaminación

Físico-Químico

Biológico

Térmico

Mixto

Contención

Confnamiento

Extracción

In situ

Lavado

Ex situ

Flushing

In situ

Electrocinéca

In situ

Adición de enmiendas

In situ

Barreras permeables acvas

In situ

Inyección de aire comprimido

In situ

Pozos de recirculación

In situ

Oxidación ultravioleta

Ex situ

Biodegradación asisda

In situ

Biotransformación de metales

In situ

Fitorrecuperación

In situ

Biovenng

In situ

Landfarming

Ex situ

Biopilas

Ex situ

Compostaje

Ex situ

Lodos biológicos

Ex situ

Incineración

Ex situ

Desorción térmica

Ex situ

Extracción mulfase

In situ

Atenuación natural

In situ

Barreras vercales

In situ

Barreras horizontales

In situ

Barreras de suelo seco

In situ

Sellado profundo

In situ

Barreras hidráulicas

In situ

Estabilización sico-química

Ex situ

Inyección de solidicantes

In situ

Vitricación

Ex situ-In situ

 Son zanjas o sondeos horizontales in situ que se rellenan con material sellante cuya aplicación está actualmente en desarrollo, sin demostrarse aún si son efectivas, aunque podrían ser potencialmente útiles para restringir el movimiento vertical de contaminantes metálicos sin necesidad de recurrir a la excavación del terreno

6.3 Técnicas de confinamiento   Las téc técnic nicas as de con confin finami amient ento, o, tam tambié biénn llamad llamadas as de estabi estabiliz lizació ación/s n/soli olidif difica icació ción, n, red reduce ucenn la movilidad de los contaminantes a través de procesos físicos y químicos, ya sea convirtiéndolos en formas menos solubles y tóxicas (estabilización) o encapsulando el material contaminado en una estructura sólida de gran integridad estructural (solidificación) (Suthersan, 1997). La mayoría de estas técnicas presentan limitaciones para tratar substancias orgánicas y pesticidas, excepto la solidificación con asfaltos y la vitrificación. TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

35

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL  6.3.1 Estabilización físico-química Es una técnica ex situ que se aplica para reducir la movilidad de los contaminantes, fundamentalmente inorgánicos como los metales pesados, mediante reacciones químicas que reducen su solubilidad en el suelo y su lixiviado. El suelo contaminado se suele pretratar para eliminar la fracción gruesa y luego se mezcla en tanques con agua (Smith et al., 1995) y una serie de aditivos o agentes estabilizantes como cementos y fosfatos o álcalis, que aumentan el pH y favorecen la precipitación e inmovilización de determinados metales pesados. Enreutilizado función delo puede éxito de cada en tratamiento, el suelo tratadoEsta puede ser  devuelto a su localización para ser acabar un vertedero controlado. técnica está indicada para tratar compuestos inorgánicos, incluidos elementos radioactivos, pero tiene limitada su eficacia para sustancias orgánicas y pesticidas.

 6.3.2 Inyección de solidificantes  Es una técnica semejante a la anterior, en la que los agentes estabilizantes, inorgánicos como el cemento u orgánicos como las sustancias bituminosas, el polietileno o las parafinas, son inyectados in situ en el suelo contaminado a través de pozos similares a los utilizados en el sellado profundo (Mulligan et al., 2001a) o mezclados con el suelo (Khan et al., 2004), encapsulando físicamente a los contaminantes en una matriz estable impermeable al agua. Se trata de una técnica apropiada para suelos contaminados con sustancias inorgánicas, con limitada eficacia para compuestos orgánicos semivolátiles o pesticidas.

6.4 Vitrificación  Es una técnica de estabilización térmica que se basa en el calentamiento del suelo contaminado a alta temperatura para conseguir su fusión y transformación en un material vítreo estable. Así se reduce la movilidad de los contaminantes inorgánicos (principalmente Hg, Pb, Cd, As, Ba, Cr y cianuros) y la destrucción de los contaminantes orgánicos por reacciones de oxidación y/o pirólisis (FRTR, 1999b). Para que este tratamiento sea eficaz, es necesario que el suelo contenga una cantidad suficiente de sílice para la formación de la masa vítrea y óxidos alcalinos (Na, Li, K) que le confieran estabilidad. Cuando se lleva a cabo ex situ, se eliminan los elementos gruesos del suelo a tratar y el calentamiento (1100-1400ºC) se realiza normalmente a través de una corriente eléctrica aplicada en hornos similares a los los util utiliza izado doss pa para ra la fabr fabric icac ació iónn de ví vídr dreo eo . Cu Cuan ando do es este te tr trat atam amie ient ntoo se re real aliza iza in si situ tu,, el calentamiento se consigue a través de electrodos de grafito insertados en el suelo que permiten alcanzar temperaturas más elevadas (1600-2000ºC) y que solidifican el material contaminado al enfriarse. Más aún, a través de procesos de plasma, se pueden alcanzar temperaturas de hasta 5000ºC vía descargas eléctricas. La vitrificación da lugar a gases tóxicos que deben ser recogidos y tratados antes de ser emitidos a la atmósfera. La textura y humedad del suelo a tratar es determinante en la aplicación de esta técnica, puesto que el elevado contenido en limo y arcilla puede dificultar la liberación del agua del suelo en el proceso de calentamiento, la presencia de macro porosidad puede dificultar su tratamiento in situ y requerir una compactación previa del terreno y el exceso de humedad  puede disminuir su eficacia. Esta técnica está está especialmente indicada para tratar contaminaciones po poco co  profundas y a gran escala y se han conseguido resultados resultados excelentes para confinar tanto contaminantes orgánicos como inorgánicos, reduciendo en gran medida su lixiviado del suelo. No obstante, tiene un coste y un consumo energético muy elevado y al modificar completamente el suelo se limita en gran medida su reutilización.

TEMA: CONTAMINACIOelectrodo N DE SUELOS gases para su tratamiento

electrodo

WIN 8

36

colector de gases

 

capa otante voláles UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION no voláles ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

37

6.5 Técnicas de descontaminación  Los siguientes tratamientos describen distintas técnicas de descontaminación de suelos que combinan asimismo en algunos casos la descontaminación del agua subterránea.

gases tratados

supercie del terreno

pozos extracción compresor

aire

tratamiento de gases

aire

suelo contaminado

BIBLIOGRAFIA 



http:// repositorio.uncp http://reposit orio.uncp.edu.pe/bi .edu.pe/bitstream/ tstream/handle/U handle/UNCP/3703/M NCP/3703/Marquerhu arquerhua%20Poncea%20PonceValverde%20Apfata.pdf?seque Valverde%20Apfa ta.pdf?sequence=1&isAllowed nce=1&isAllowed=y =y http://tramite. http:// tramite.ingemmet.g ingemmet.gob.pe/Busq ob.pe/BusquedaGeodoc/i uedaGeodoc/images/bib mages/biblioteca/ lioteca/RFIGMMG RFIGMMG-38-38103.pdf 



https://www.tes https:/ /www.tesisenred.net isenred.net/bitstr /bitstream/handle/ eam/handle/10803/1103 10803/11036/Tasm03de16 6/Tasm03de16.pdf .pdf TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 













Acar, Y.B., and Alshawabkeh, A.N. 1993. Principles of electrokinetic remediation. Environmental Science and Technology, 27 (13): 2638–2647. Acar, Y.B., Rabbi, M.F., and Ozsu, E.E. 1997. Electrokinetic injection of ammonium and sulfate ions into sand and kaolinite beds. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 123: 239–249. Aceves, E. 1979. Los terrenos ensalitrados y los métodos para su recuperació recuperación. n. Universidad Autónoma de Chapingo, México. Achtnich, C., Fernández, E., Bollag, J. M., Knackmuss, H. J., and Lenke, H. 1999. Covalent binding of reduced metabolites of 15N-TNT to soil organic matter during a  bioremediation process analyzed by 15N NMR spectroscopy spectroscopy.. Environmental Science and Technology, 33 (24): 4448-4456. Adriano, D. C. 2001. Trace Elements in Terrestrial Environments: Biogeochemistry, Bioavailability, and Risks of Metals. 2nd Edition. Springer, New York, NY. Adriano, D. C, Wenzel, W. W., Vangronsveld, J., and Bolan, N. S. 2004. Role of assisted natural remediation in environmental clean-up. Geoderma, 122: 121-142. Aguilar, J., Dorronsoro, C., Fernández, E., Fernández, J., García, I., Martín, F., and Simón, M. 2004a. Remediation of Pb-contaminated soils in the Guadiamar River  Basin Water,(SW Air,Spain). and Soil Pollution, 151: 323-333. Aguilar, J., Dorronsoro, C., Fernández, E., Fernández, J., García, I., Martín, F., and Simón, M. 2004b. Soil pollution by a  pyrite mine spill in Spain: evolution in time. Environmental Pollution, 132 (3): 395401.

ANEXO

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

38

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

https://pepascientificas.blogspot.com/2018/08/bbc-es-cerro-de-pasco-es-la-ciudad-mas.html

https://www.servindi.org/actualidad/58765

https://gestion.pe/fotogalerias/20-empresas-impulsaron-inversiones-mineras-peru-mayo-237392

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8

39

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CONTAMINACIÓN POR PARTE DE LA MINERIA

40

CONTAMINACION POR PARTE DEL RELAVE

TEMA: CONTAMINACION DE SUELOS

WIN 8