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• Teresa Loayza

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CONTAMINACION DE SUELOS Y CONTROL

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Contenido INTRODUCCIÓN................................................................................................................... 3 PRACTICA N.º 1. TOMA DE MUESTRAS DE SUELO ................................................... 4 PRACTICA N.º 2. NOMBRE DE LA PRÁCTICA .............................................................. 8 PRACTICA N.º 2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA YDETERMINACIÓN DEL % DE ELEMENTOS GRUESOS ............................................................................................. 9 PRACTICA N.º 3. TEXTURA DEL SUELO ..................................................................... 12 PRACTICA N.º 4. METODO DEL TACTO O DE CAMPO ............................................ 17 PRACTICA N.º 5. DETERMINACION DE LA DENSIDAD REAL Y APARENTE ...... 20 PRACTICA N.º 6. DETERMINACION DE POROSIDAD DEL SUELO ....................... 26 PRACTICA N.º 7. DETERMINACION DE HUMEDAD DEL SUELO ......................... 28 PRACTICA N.º 8. DETERMINACION DE pH DEL SUELO ........................................ 32 PRACTICA N.º 9. DETERMINACION DE AGREGADOS DEL SUELO .................... 35 PRACTICA N.º 10. DETERMINACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (CE) .. 37

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INTRODUCCIÓN

La calidad del suelo, entonces, es cada vez más aceptada como un indicador integral de la calidad ambiental, seguridad alimentaria y viabilidad económica. Por lo tanto es un indicador ideal de la gestión sostenible de la tierra. Por este motivo, se hace indispensable conocer en qué estado y que tan funcional es un suelo para así tomar las decisiones pertinentes de uso y manejo; de esta manera el análisis de suelos entra a jugar un papel importantísimo en los diagnósticos de calidad ya que es éste el que nos va a permitir reconocer de manera puntual cada una de las características físicas y químicas. En función al objetivo del curso aprenderemos a realizar muestreo de suelos, para ello la Guía de laboratorio establece tipos de muestreo, criterios para la determinación del número de muestras, así como medidas de calidad para la toma y el manejo de muestras de suelos. La Guía no incluye el muestreo de aguas subterráneas y sedimentos en ríos, lagos y mares. Esta Guía es aplicable para el muestreo de suelos en proyectos nuevos, actividades en curso, y para sitios contaminados en los que la autoridad competente o la entidad de fiscalización ambiental determine que no se cumplieron con los objetivos de remediación previstos en el instrumento de gestión ambiental.

Se hará un reporte de la práctica, el cual deberá contener, titulo, introducción, objetivos, revisión de literatura con un mínimo cuatro citas, metodología, resultados, discusión, recomendaciones y literatura citada. El reporte deberá contener mínimo de 10 hojas escritas y se entregará en la fecha de la siguiente práctica.

Asistencia a la práctica: Participación en la práctica:

40% 10%

Reporte:

50%

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PRACTICA N.º 1. TOMA DE MUESTRAS DE SUELO La Toma de Muestras en estadística involucra seleccionar de la población total un subconjunto de individuos y las mediciones realizadas a este subconjunto (o muestra), se utilizaran para estimar las propiedades de la población total. El muestreo es inherente a cualquier programa de investigación de campo en la ciencia del suelo porque la medición de la población total es imposible para cualquier estudio realista. Por ejemplo, incluso un solo campo 10 hectáreas contiene cerca de 100.000 m2 de suelo, y el muestreo de toda la población sería más una obsesión antinatural que un objetivo científico. El diseño muestral implica la selección del método más eficiente con el fin de que las muestras que se van a utilizar para estimar las propiedades de la población sean representativas. El diseño de la muestra define cómo seleccionar los elementos específicos de la población, y estos elementos muestreados forman la población de la muestra. Muestra simple: Es una muestra que se toma a cada horizonte del suelo. También se considera muestra simple la que se toma en cada cuadrícula de una red rígida o sistémica que se analiza por separado en el laboratorio para determinar variaciones en las condiciones del suelo de un mismo lote. Este tipo de muestreo es el que se impone actualmente ya que a partir de éste obtenemos resultados más puntuales y exactos sobre las características del suelo de un cultivo. La figura 5 ilustra cómo a partir del análisis de textura de muestras simples se halla la variación en los porcentajes de arena en un mismo lote Muestra compuesta: Es una mezcla de varias submuestras obtenidas a partir de la toma en distintos sitios representativos de un lote con el fin de asegurar una información promedio del nivel de fertilidad. La toma de una muestra compuesta se realiza por la metodología más conveniente de acuerdo a la características del terreno. Muestreo aleatorio: En el muestreo aleatorio muestras preferiblemente individuales se recogen en lugares al azar del terreno. Estos lugares aleatorios se pueden generar con un GPS o con un patrón de muestreo zigzag.

1. OBJETIVOS. -El estudiante deberá tomar muestras representativas que permitan caracterizar el suelo en estudio,para luego indentificar características o propiedades propias del suelo.

2. EQUIPOS Y MATERIALES. •

Barreno Edelman

•

Machete

•

Balde plástico

•

Bolsas plásticas

•

Marcadores

•

Cinta de papel

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•

Libreta de apuntes

•

Ficha de muestreo de suelo

3. PROCEDIMIENTOS 1. Captar información del lugar a realizar el muestreo utilizar coodenadas con GPS. 2. Limpiar aproximadamente 3 cm de la superficie del terreno con el machete en cada punto para eliminar los residuos frescos de materia orgánica, polvo de la carretera u otros contaminantes artificiales.

3. Introducir el barreno haciéndolo girar hacia la derecha. El barreno holandés tiene la capacidad de tomar la muestra en los 0 – 20cm de suelo. El espesor de las capas con respecto al uso del suelo se indica en la Tabla N° 1

Tabla N° 1: Profundidad del muestreo según el uso del suelo

En casos que se tenga un enlozado, se deberá tomar muestras del suelo que se encuentra por debajo del enlozado. De acuerdo a los parámetros a analizar se seleccionará el material del instrumento muestreador, recomendándose el uso de acero inoxidable o plástico, evitando el empleo de elementos cromados, pintados o con otro tratamiento de superficie. Limpie cuidadosamente el área a muestrear de cualquier desecho o escombro superficial (ramas, piedras, residuos, etc.). Cuando éste es abundante se aconseja quitar los primeros cm en un área de 15 cm de radio.

4. Retire el barreno en forma vertical y sin girarlo tomándolo con la articulación del codo. 5. Depositar la muestra de suelo en un balde plástico limpio de impurezas como fertilizantes, cales, estiércoles, cemento etc. Repetir la operación hasta obtener aproximadamente 1 Kg de muestra de suelo. Evitar tocar la muestra de suelo con la mano.

6. Cuando se recolecte la cantidad deseada de suelo; poner la muestra en bolsa plástica, colocar la identificación y sellarla de manera segura.

7. Llevar la bolsa con la muestra de suelo y su respectiva rotulación al laboratorio 8. Ponga la muestra en una bandeja plástica de secado, rotule la bandeja y déjela al aire

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por tres o más días hasta que la muestra de suelo se seque.

9. Utilizar el Anexo 3 de la Guia de Muestreo de Suelos en el marco del Decreto Supremo N°002-2013-MINAM/ ECA SUELO 2014 CADENA DE CUSTODIA La documentación de la cadena de custodia debe contener al menos: • El número de la hoja de custodia proporcionada por el laboratorio acreditado. • El nombre de la empresa y del responsable del muestreo. • Los datos de identificación del sitio (coordenadas UTM). • La fecha y hora del muestreo. • Las claves de las muestras. • Nombre del laboratorio que recibe las muestras. • Los análisis o la determinación requerida. • El número de envases. • Observaciones. • Identificación de las personas que entregan y reciben en cada una de las etapas de transporte, incluyendo fecha y hora

4.RESULTADOS Y DISCUSION 5. CONCLUSIONES 6.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 7.ANEXOS

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Anexo N° 3: Ficha de muestreo de suelo

PRACTICA N.º 2. NOMBRE DE LA PRÁCTICA

PRACTICA N.º 2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA YDETERMINACIÓN DEL % DE ELEMENTOS GRUESOS La muestra natural de un suelo, cuando llega al laboratorio, debe ser acondicionada como paso previo para la realización de los distintos análisis.Este acondicionamiento incluye, para la mayoría de las determinaciones, la separación de los elementos gruesos y la tierra fina. Seprepara así la muestra para los análisis físicos y químicos, que se realizan sobre tierra fina

1. OBJETIVOS. - El objetivo de la preparación es homogeneizar la muestra de suelo para ser usada en los análisis químicos y físicos.

2. EQUIPOS, Y MATERIALES.

•

Bandejas numeradas para secado al aire de la muestra.

•

Tamiz de 2 mm de luz de malla.

•

Martillo de goma o madera o rodillo.

•

Balanza con una precisión de ±1 g

3. PROCEDIMIENTOS 1.Primero realizar el cuarteado de la muestra,conforme para poder realizar los demás procedimientos.

2.Colocar la muestra en una bandeja en capa de poco espesor y disgregar con la mano, si esposible, los terrones existentes (como alternativa se puede extender el suelo sobrepapeles satinados para el secado). 3.Mantener las bandejas al aire, remover de vez en cuando con una espátula, hasta que seseque al aire el suelo. Durante el secado disgregar con la mano los agregados (terrones)de suelo existentes. El desprendimiento de polvo es un indicio de haber logrado elequilibrio entre la humedad del suelo

y la del laboratorio. 4.Disgregar los terrones mediante el martillo de goma o madera o mediante un rodillo demadera, tanto la acción de la mano como la del martillo de goma serán suaves, a fin deno romper mecánicamente los elementos gruesos. 5.Tamizar la muestra por un tamiz de 2 mm de luz de malla. 6.La fracción que ha pasado por el tamiz, se denomina tierra fina seca al aire . Pesar la tierra fina con precisión de 1 g. 7.La fracción que queda retenida en el tamiz corresponde a los elementos gruesos. Estos deben ser pesados con precisión de 1 g. También podemos hacer una identificación visual de su composición mineralógica (ver observaciones). 8.Bien homogeneizada la muestra de tierra fina, debe pesar entre 500 y 1000 g, que nos permitirá tener muestra suficiente para todas las determinaciones analíticas. Guardar las muestras en un bote o bolsa de plástico bien cerrada y etiquetada de forma que se identifique perfectamente la muestra que contiene.

CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS

El porcentaje de elementos gruesos y de tierra fina seca al aire se calculan por las expresiones:

4. INTERPRETACION DE RESULTADOS Y DISCUSION 5. CONCLUSIONES 6.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 7.ANEXOS

PRACTICA N.º 3. TEXTURA DEL SUELO Los suelos son una mezcla de partículas minerales y orgánicas de diferentes formas y tamaños, su distribución por tamaño, considerándolos esféricas, se denomina textura y se realiza su fraccionamiento mediante el análisis mecánico de Bouyucos. La textura tiene que ver con la facilidad con que se puede trabajar el suelo, la cantidad de agua y aire que retiene y la velocidad con que el agua penetra en el suelo y lo atraviesa. Las partículas del suelo se conocen como arcilla, limo y arena y cada una se subdivide en fina, media y gruesa. El diámetro de los rangos de partículas según la USDA es el siguiente: Tabla 1 - Diámetros de las partículas del suelo Partícula

Diámetro (mm)

Arena

0.05

Limo

0.002 - 0.5

Arcilla

12.0

Extremadamente salino

Tolerancia de las plantas al contenido de sales Efecto de salinidad caso nulo Los rendimientos de los cultivos mas sensibles se afectan Prosperan solamente los cultivos que toleran cierto grado de salinidad Solo los cultivos tolerantes rinden apropiadamente Solo

las especies muy tolerantes se adaptan.

4. INTERPRETACION DE RESULTADOS Y DISCUSION 5. CONCLUSIONES 6.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 7.CUESTIONARIO

PRACTICA N.º 11 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO Aunque en ocasiones se considera a la capacidad de intercambio catiónico como un aspecto secundario, en comparación con el fenómeno de la fotosíntesis, este pro ceso es extremadamente importante para el desarrollo de las plantas, especialmente en las regiones húmedas en donde los elementos nutritivos pueden perderse por lavado, debido a que los iones solubles carecen de cohesión suficiente y se lixivian del suelo fácilmente, produciéndo grandes pérdidas. Si no existiera el fenómeno de intercambio iónico, las pérdidas de nutrimentos serían inmensas y esto ocasionaría que el empleo de fertilizantes solubles en agua fuera de importancia dudosa por el alto costo que esto representaría. La existencia de una adecuada capacidad de intercambio catiónico (C.I.C) implica la posibilidad de tener un depósito de iones nutritivos que pueden ser cedidos a la solución del suelo, a medida que son consumidos de ésta por las plantas. En suelos con una baja C.I.C, la aplicación de composta contribuye a aumentar la retención de elementos solubles, además que ella misma posee nutrimentos que contribuyen a aumentar la fertilidad de los suelos en los que se incorpora. El porcentaje de saturación de bases es el porcentaje de sitios de intercambio que están ocupados por las denominadas bases intercambiables: sodio, potasio, calcio y magnesio. Se le considera un índice de fertilidad del suelo, cuando el catión sodio se encuentra en concentraciones muy bajas. El porcentaje de S.B. se calcula por medio de la siguiente fórmula:  Ca, Mg, Na, K % S. B. = ------------------------------------- 100 C.I.C.T. (Cada base intercambiable expresada en meq/100 g de suelo (cmolesc /Kg).

1. OBJETIVOS a) Determinar la capacidad de intercambio catiónico (C.I.C) mediante un método de percolación y titulación.

b) Relacionar el valor obtenido de C.I.C con los valores de calcio y magnesio para calcular el porcentaje de saturación de bases (% S.B.).

2. EQUIPO, REACTIVOS Y MATERIALES ▪

1 matraz Erlenmeyer de 250 mL por muestra 1 embudo de vidrio o nalgene por muestra

▪

probeta de 100 mL por muestra 1 probeta de 10 Ml pipetas volumétricas de 10 mL

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

▪ ▪ ▪ ▪

▪ ▪

1 pipeta graduada de 5 mL 1 espátula 1 piseta 1 balanza granataria 1 bureta de 50 mL 1 soporte universal 1 pinzas para bureta 1 vaso de precipitados de 250 mL Solución buffer de hidróxido de amonio pH 10 Alcohol etílico. EDTA de normalidad aproximada al 0.02N Cloruro de sodio NaCl 1 M pH 7.0 Cloruro de calcio 1 N pH 7.0 Cianuro de potasio (KCN) al 2 % Indicador negro de eriocromo T Clorhidrato de hidroxilamina (NH2OH.HCl) Cloruro de calcio (CaCl2) 0.02N, estándar para valorar EDTA

3. PROCEDIMIENTO 1.- Pesar 3 g de suelo seco y tamizado y colocarlos en un embudo de tallo largo sobre un papel filtro. 2.- Colocar el embudo en una probeta de 100 mL y agregar lentamente 10 mL de la solución de cloruro de calcio. 3.- Repetir lo anterior cinco veces y desechar el filtrado. Nota: Durante el proceso de percolación siempre debe quedar una pequeña película de líquido sobre la superficie de la muestra de suelo. 4.- Añadir lentamente 10 mL de alcohol etílico cinco veces y guardar el filtrado en un frasco perfectamente etiquetado, para su posterior recuperación. 5.- Agregar lentamente 10 mL de la solución de cloruro de sodio cinco veces y guardar el filtrado para cuantificar de manera indirecta la C.I.C. 6.- Mezclar perfectamente el filtrado, medir con una pipeta volumétrica 10 mL y colocarlos en un matraz Erlenmeyer de 250 mL. Adicionar 10 mL de la solución buffer de amonio pH 10 medido con la probeta de 10 mL. 7.- Agregar cinco gotas de clorhidrato de hidroxilamina, cinco gotas de KCN y de tres a cinco gotas de negro de eriocromo T. 8.- Titular con EDTA de concentración conocida hasta que vire de púrpura (vino tinto) a azul.

4. INTERPRETACION DE RESULTADOS Y DISCUSION

CÁLCULOS VEDTA x NEDTA x 5 C.I.C (del suelo ) g de muestra

x 100

Registrar los resultados experimentales en la siguiente tabla:

MUESTRA No.

Volumen EDTA1

Volumen EDTA2

tablas similares a las siguientes y utilizando para el cálculo del % SB los meq Ca+ 2/100 g de suelo y meq Mg+ 2/100 g de suelo obtenidos en la práctica No. 7: MUESTRA No.

CICT meq /100g de suelo

% S.B.

INTERPRETACIÓN

INTERPRETACIÓN

Para este reporte se determina el % S.B. correspondiente.

TABLAS DE INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN EXTREMADAMENTE BAJA MUY BAJA BAJA MEDIA ALTA MUY ALTA EXTREMADAMENTE ALTA

C.I.C.T. meq/100g de suelo Menor a 9 10-19 20-29 30-39 40-49 50-59 Más de 60

CICT = 35 meq/100 g de suelo se considera un valor adecuado para un suelo agrícola Autores: Valencia Islas y De la Teja (1982).

Niveles óptimos para la producción de cultivos

INTERPRETACIÓN CALCIO MAGNESIO POTASIO HIDRÓGENO OTROS*

% de SATURACIÓN DE BASES 60-70 10-20 2-5 10-15 2-4

*Sodio, Amonio, Aluminio. Autor: PPI (1988). Nota: Una C.I.C.T. = 35 meq/100 g de suelo, o superior se considera un valor adecuado para un suelo agrícola

5. CONCLUSIONES 6.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 7.CUESTIONARIO

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BIBLIOGRAFIA • Bazán T. Rubén; Estrada A. José; Felipe-Morales Carmen, Villachica L. Hugo (1986). Manual de prácticas de Edafología. UNALM. Departamento de suelos. • Bazán T. Rubén; García B, Sady; Nazario R. Julio; Romero L. Consuelo; Valencia R. Manuel (2011). Manual de prácticas de Edafología. UNALM. Departamento de suelos. • Jackson,M. L (1970) Analisis químico de suelo. S.A. Barcelona. España Cap.5. • Narro, F.E (1994). Física del suelo con efoque agrícola. Ed. Trillas. México • Zavaleta, A. (1992). Edafología. El suelo en relación con la producción. CONCYTEC. Lima-Perú. • Forsythe, W. (1985). Física de Suelos (Manual de Laboratorio). San José de Costa Rica:

Instituto Interamericano de cooperación para la agricultura. •

González Cueto, A. (1975). Métodos para el análisis Físico y Químico de Suelos, Aguas y Plantas. México (D.F.): Secretaría de Recursos Hidráulicos (Subsecretaria de Planeación).

• Loma de la y Oteiza, J. L. (1974). Manual para el análisis de Suelos y Aguas. México (D.F.):

Editado por Secretaría de Recursos Hidráulicos (Dirección General de Distritos de Riego).