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UNIVERSIDAD CONTINENTAL – INGENIERIA AMBIENTAL

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de Educación”

FACULTAD DE INGENIERIA E .A.P: INGENIERIA AMBIENTAL

ASIGNATURA

:

CONTAMINACIÓN DE SUELOS

TÉCNICA DE RECUPERACIÓN DE SUELOS SALINOS

CATEDRATICO :

Ing. AZABACHE LEYTÓN Andrés Alberto

ALUMNOS:

CÓDIGOS:       

Carhuancho Villlaizan, Tania Jhael Lizarraga Ferrer, Neil Santiago Loayza Pichardo, Zaimari Xiomara Mendoza Vilcas, Julio Cesar Miranda Roca, Guisel Muñoz Acuña, Sabelee Perales Vilchez, Jean Christian

Sección: BI1201 05/11/15 Huancayo – Perú

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2011212838 2013112567 2011100533 2015237921 2011103233 2011109486 2012118519

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INDICE

1. INTRODUCCION .................................................................................................. 2

2. OBJETIVOS ......................................................................................................... 3

3. MARCO TEÓRICO............................................................................................... 3

4. MATERIALES .................................................................................................... 10

5. PROCEDIMIENTOS ........................................................................................... 12

6. RESULTADOS ................................................................................................... 13

7. DISCUSION DE RESULTADOS ....................................................................... 13

8. CONCLUSIONES ............................................................................................... 16

9. RECOMENDACIONES .............................................. Error! Bookmark not defined.

10.

BIBLIOGRAFIA .............................................................................................. 17

I

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1. INTRODUCCION La Salinización es el proceso de acumulación de sales en los suelos con predominio del calcio (Ca) y el magnesio (Mg). Estos pueden ser de origen natural o proceder de contaminación antrópica. La concentración de sales solubles en el suelo se determina mediante la conductividad eléctrica, cuyas unidades de medida son el mmhos/cm y el dS=deciSiemens. Por otra parte, la concentración de sodio en el suelo se mide por la razón de adsorción de sodio (RAS) y mediante el porcentaje de sodio intercambiable (PSI). El propósito del manejo de los suelos salinos y sódicos surge por los efectos negativos que provoca en el mismo suelo y en las plantas que en él crecen. Los paisajes de los suelos salinos se caracterizan por desarrollar una vegetación escasa y con frecuentes claros, debido a que la mayor parte de las plantas cultivadas se consideran no halófitas, es decir que no poseen mecanismo de resistencia a la salinidad y las que son halófitas poseen un grado de tolerancia muy variable a las sales. El exceso de Na por su parte ocasiona consecuencias desfavorables para las propiedades fisicoquímicas del suelo, debido a la dispersión de la arcilla y la solubilización de la materia orgánica. ((Dorronso, C.,n.d.) El manejo de los suelos salinos y sódicos está estrechamente relacionado al origen y grado de toxicidad de este tipo de suelos. Por lo tanto, es de vital importancia describir las causas que originan la formación de los suelos salinos y sódicos para que de esa forma se logren desarrollar técnicas para su manejo y recuperación. Dichas técnicas son las que se abordan en el presente trabajo, así como los indicadores de eficiencia de dichas técnicas.

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2. OBJETIVOS  Determinar la eficiencia de lavado de un suelo salino.  Caracterizar y evaluar un suelo salino. 3. MARCO TEÓRICO

3.1. Origen de los suelos salinos.

El proceso de acumulación de sales en los suelos con predominio del Ca y el Mg se le denomina salinización. Cuando es el Na el que predomina netamente el suelo evoluciona de muy distinta manera, desarrollándose un proceso, con resultados completamente distintos, que es el llamado alcalinización. Dos son las condiciones necesarias para que se produzca la acumulación de sales en los suelos: aporte de sales y su posible eliminación ha de estar impedida. 3.1.1. Origen de los suelos salinos

Las sales, tanto las de Ca, Mg, K como las de Na, proceden de muy diferentes orígenes. En líneas generales, pueden ser de origen natural o proceder de contaminaciones antrópicas. Se definen como los que contienen en la zona radicular una cantidad de sales disueltas en la solución del suelo (elevada CE) suficientemente alta para restringir el desarrollo de los cultivos. La reacción de estos suelos va de neutra a ligeramente alcalina. El pH puede variar entre 7 y menos de 8,5. El PSI se mantiene por debajo de 7, por lo que la estructura no se ve afectada (Sanchez & Curetti 2005). En la solución del suelo el sodio (Na) rara vez representa más de la mitad de los cationes disueltos y, por tanto, no es adsorbido de forma importante. Los aniones principales son el cloruro y sulfato. Pueden presentarse también pequeñas cantidades de bicarbonato, pero invariablemente los carbonatos solubles casi no se encuentran.

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Los suelos salinos casi siempre se reconocen por la presencia de costras blancas en su superficie. Estos suelos casi siempre se encuentran floculados, debido a la presencia de un exceso de sales en la solución y al reducido PSI. En consecuencia, su permeabilidad es igual o mayor a la de suelos similares no salinos. Para manejo y/o recuperación se recomienda aplicación de enmiendas, que suelen ser químicas, en conjunto con el lavado de sales que consiste en la aplicación abundante de agua. Medida de la salinidad La sales solubles se diluyen fácil y rápidamente por los diferentes horizontes del suelo, de ahí que las muestras sea un gran número de veces para poder controlarlo y recuperarlo mediante diferentes métodos de lavado. Para el calculo de la estimación de la salinidad se realiza mediante la conductividad eléctrica, el cual nos indica la velocidad con la que la corriente eléctrica atraviesa una solución salina, proporcional a la concentración de sales en la solución. Los criterios para indicar si un suelo es salino o no salino; cuando las sales sobrepasan un 1% las plantas comienzan a verse afectadas. Hay diferentes límites para caracterizar cuando un suelo es salino o no, para ello hay diferentes cifras que varían entre 2 dS/m según la clasificación del Soil Taxonomi influyendo en la génesis del suelo (propiedades morfológicas y fisicoquímicas del perfil). Mientras que en el laboratorio de salinidad de EE.UU. un 4 dS/m la salinidad comienza a ser tóxica para las plantas. Según la CEs el United States Salinity Laboratory de Riverside indica los siguientes grados de salinidad. - 0 – 2 Suelos normales - 2 – 4 Suelos ligeramente salinos. - 4 – 8 Suelos salinos. - 8 – 16 Suelos fuertemente salinos - > 16 Suelos extremadamente salinos

3.1.1.1.

Causas naturales Material original: algunas rocas, fundamentalmente las sedimentarias, contienen sales como minerales constituyentes. Por otra parte,

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en otros casos ocurre que si bien el material original no contiene estas sales, se pueden producir en el suelo por alteración de los minerales originales de la roca madre. Sales disueltas en las aguas de escorrentía: se acumulan en las depresiones y al evaporarse la solución se forman acumulaciones salinas. Muchos de los suelos salinos deben su salinidad a esta causa. Sales a partir de mantos freáticos suficientemente superficiales (normalmente a menos de 3 metros): Los mantos freáticos siempre contienen sales disueltas en mayor o menor proporción y en las regiones áridas estas sales ascienden a través del suelo por capilaridad. En general, la existencia de mantos freáticos superficiales ocurre en las depresiones y tierras bajas, y de aquí la relación entre la salinidad y la topografía.

La contaminación de sales de origen eólico es otra causa de contaminación. El viento en las regiones áridas arrastra gran cantidad de partículas en suspensión, principalmente carbonatos, sulfatos y cloruros que pueden contribuir en gran medida a la formación de suelos con sales. El enriquecimiento de sales en un suelo se puede producir, en las zonas costeras, por contaminación directa del mar, a partir del nivel freático salino y por la contribución del viento. En algunas ocasiones, la descomposición de los residuos de las plantas, liberan sales que estaban incluidas en sus tejidos y contribuyen de esta manera a aumentar la salinidad del suelo; otras veces las plantas contribuyen a la descomposición de minerales relativamente insolubles y a partir de ellos se forman sales. De cualquier manera, aunque este efecto ha sido mostrado por varios autores

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(examinando la salinidad de suelos sin vegetación y suelos con un determinado tipo de vegetación) globalmente este efecto carece de importancia. 3.1.1.2.

Contaminación antrópica La salinidad del suelo también puede producirse como resultado de un manejo inadecuado por parte del hombre. La agricultura, desde su comienzo, ha provocado situaciones de salinización, cuando las técnicas aplicadas no han sido las correctas. La actividad agraria y especialmente el riego, ha provocado desde tiempos remotos procesos de salinización de diferente gravedad: cuando se han empleado aguas conteniendo sales sin el debido control (acumulándose directamente en los suelos o contaminando los niveles freáticos), o bien cuando se ha producido un descenso del nivel freático regional y la intrusión de capas de agua salinas, situadas en zonas más profundas, como consecuencias de la sobreexplotación. También se ocasionan problemas graves de salinización en superficies de cotas bajas, cuando se realizan transformaciones de riego de áreas situadas en zonas altas y no se ha previsto su influencia en aquellas otras. Directamente por la acción de las aguas de riego, pero también se puede producir por las movilizaciones de tierras que pueden provocar la aparición de rocas salinas en la superficie del terreno que además de contaminar a los suelos in situ provocaran su acumulación en los suelos de las depresiones cercanas por acción de las aguas de escorrentía. El empleo de elevadas cantidades de fertilizantes, especialmente los más solubles, más allá de las necesidades de los cultivos, es otra de las causas que provocan situaciones de altas concentraciones de sales, que contaminan los acuíferos y como consecuencia los suelos que reciben estas aguas.

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Todas estas situaciones son muy típicas de zonas más o menos áridas sometidas a una actividad agrícola muy intensa, como sucede, en los países tropicales de centro y Suramérica. Finalmente la actividad industrial, en ocasiones, puede acarrear situaciones serias de acumulación de determinadas sales en los suelos situados bajo su zona de influencia, por medio de la contaminación atmosférica o mediante las aguas que discurren por su cuenca hidrográfica. 3.2. Manejo de suelos salinos

Existen distintas técnicas disponibles para recuperar. Estas técnicas difieren en cuanto a su grado de efectividad y deben ser puestas a prueba en cada situación. Existen diferentes técnicas de manejo, que difieren según los objetivos. Los principios básicos que guían a la mayoría de ellas son: 3.2.1. Lavado de sales del perfil del suelo

Para la recuperación de suelos salinos es necesario el lavado de las sales, mediante el cual, o son transportadas a horizontes más profundos de los explorados por las raíces de las plantas, o son evacuadas a otras zonas, por medio de drenes. Las zonas receptoras no deben ser sensibles a la contaminación originada. El manejo del suelo, para la eliminación de las sales, se realiza de distinta manera y con resultados diferentes según que el problema tóxico sean las sales solubles o el sodio en el complejo de cambio (carbonato y bicarbonato sódicos). En el primer caso su planteamiento es muy sencillo y su realización práctica también es relativamente fácil, en general, pero si el problema de toxicidad lo representan las sales alcalinas de sodio el problema es más complejo y los resultados son aún más problemáticos. Para eliminar las sales solubles, basta con regar abundantemente con lo que se produce el lavado de las

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sales que no se habría producido por causa de la aridez. El tipo de sales presentes va a condicionar las posibilidades de recuperación: Para los cloruros sódicos el lavado es relativamente fácil en suelos con yeso, en los que el Ca2+ que se libera no permite que el Na+ pase a forma intercambiable. La eliminación del cloruro magnésico y del sulfato magnésico del suelo es difícil, ya que el magnesio, debido a su alta densidad de carga tiende a ocupar las posiciones de intercambio, desplazando a los iones monovalentes durante el lavado; por lo que su lavado requeriría enmiendas cálcicas. Para conseguir el lavado en suelos de secano, se debe preparar el terreno, para asegurar una infiltración del agua de lluvia lo más elevada posible. Esto se conseguirá mejorando las propiedades físicas del suelo, incrementando el tiempo de contacto del agua de lluvia con su superficie, mediante la construcción de terrazas, y disminuyendo o eliminando la escorrentía con labores adecuadas y manteniendo una cobertura vegetal. 3.3. Indicadores de eficiencia de las técnicas de manejo

Para conocer la medida del cambio debe recurrirse a indicadores o verificadores de éxito que muestren las diferencias con plan/antes plan. Algunos de ellos se sugieren a continuación: 1. Profundidad de la napa 2. Tenores de salinidad y sodicidad 3. Condición fisicoquímica 4. Estabilidad estructural 5. Calidad de la nutrición edáfica 6. Distribución estacional de la biomasa 7. Productividad primaria aérea de las especies forrajeras dominantes 8. Broza: calidad y espesor 9. Variables estructurales de las especies (cobertura y altura) 10. Índices de diversidad, equitatividad y predominio de especies 11. Modelos de crecimiento de las especies 12. Carga animal 13. Productividad del sistema

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3.4. Estudio de la variación de la CE por el Lavado del Suelo

La Conductividad Eléctrica (CE) de una solución, expresada en mmhos/cm/°C es función del número de especies iónicas presentes y de la movilidad iónica de cada y carga de cada ión. Por consiguiente, la medida de la CE de una solución es una forma indirecta adecuada para estimar la concentración total de las especies iónicas con carga de esa solución. Así de forma aproximada, la concentración de una solución es unas diez veces el valor de su CE. Los factores principales de los que depende el gradiente de CE de las aguas de percolación, obtenido durante el proceso de lavado de las sales de un medio poroso, son: a) la dispersión hidronámica – debida a la complejidad y distribución de los poros del suelo-; b) la presencia o ausencia de agua estagnante debida a poros ciegos u ocluidos por aire; c) la velocidad del agua en los poros del suelo; d) el número de sales presentes en el suelo –incluyendo las reacciones químicas y de intercambio-; e) la difusión molecular –debida al movimiento intrínseco molecular causado por gradientes de actividad.

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4. MATERIALES Y EQUIPOS MATERIALES Muestra de suelo

IMAGEN

Pipeta Volumetrica

Piseta y Bagueta de vidrio

Agua destilada

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Balanza analítica

Piseta y Bagueta de vidrio

Espátula tipo cuchara

Matraz de erlenmeyer

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5. PROCEDIMIENTOS:

Pesar 50 g de suelo y colocar en un vaso de precipitación de 100 ml. Mezclar con 4% de NaCl, para luego homogenizar y extraer 10 g de la muestra en estudio y medir su CE.

Para finalizar, pesar 10 g de la mezcla de suelo y colocar en cada uno de los embudos y en estos embudos adicionar 10, 20 y 30 ml de agua destilada Determinar el CE de cada filtrado

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6. RESULTADOS MUESTRAS

CE (mmhos/cm/°C)

Salinidad %

Muestra 1 Muestra 2

8.27 7.36

0.02 0.01

Tratamiento (ml de agua) Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

CEi 8.33 8.33 8.33 8.33

CEf 7.30 7.65 7.82 8.12

EL 12.15% 8.01% 6.02% 2.54%

7. DISCUSION DE RESULTADOS El suelo en estudio es de característica salina determinado a partir del CE de la Muestra Testigo 6.96 mmhos/cm/°C. Según United States Salinity Laboratory de Riverside indica los siguientes grados de salinidad. 0– 2 Suelos normales 2 – 4 Suelos ligeramente salinos. 4– 8 Suelos salinos. 8 – 16 Suelos fuertemente salinos >16 Suelos extremadamente salinos El descenso del % de Salinidad por la concentración del solvente, indica la disminución de formación de sales

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Variacion de C.E 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Muestra 1

Muestra 2 CEi

Muestra 3 CEf

Muestra 4

EL

En el grafico se aprecia la variación significativa de CE de cada tratamiento a partir de la muestra testigo. Se indica la mayor disminución de la Muestra 4 en 2.54 mmhos/cm/°C.

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Eficiencia de lavado en % 14.00% 12.00% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00% 1

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La eficiencia del Lavado se observa mejor en la Muestra 1 en un 12.15% de eficiencia, indicando así que el mejor tratamiento de esta técnica de recuperación es el tratamiento n° 3.

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8. CONCLUSIONES  La variación de la salinidad de 2.00% a 1.00% y del CE es directamente afectado por la remoción de precipitados y/o formación de complejos no iónicos. El % salinidad y el CE son indicadores fisicoquímicos que hacen referencia al grado de naturaleza sali nica de los suelos, que pueden indicar contaminación si existe un desequilibrio en el sistema suelo. Para este caso los resultados demuestran la normalidad de los suelos de Orcotuna.  La variación de CE, a niveles bajos, indican que el suelo se considere normal.  La EL, es una técnica eficiente de recuperación de suelos salinos, su aplicación en grandes magnitudes dependerá de dos factores muy importantes que influirán en el uso de esta técnica. Para esta práctica la eficiencia se ve reflejada en la primera muestra siendo el volumen de agua la variable que determina el porcentaje de sal disuelta, afectando al lavado del suelo resultante.  Costos de recuperación de suelos salinos.  Manejo de técnica de recuperación de suelos salinos (EL)

9. RECOMENDACIONES

El lavado de suelos se considera una tecnología de transferencia de contaminación, en la que el agua procedente de los procesos de limpieza del suelo tendría que ser tratada mediante la técnica adecuada, según los contaminantes que presente. En algunos casos resulta necesario combinar el lavado del suelo con otras técnicas de tratamiento, pero puede usarse para tratar una amplia gama de contaminantes, principalmente metales, derivados del petróleo, COV y plaguicidas. La capacidad de recuperación sería mayor en suelos de grano grueso. Una mezcla compleja de contaminantes en el suelo, como por ejemplo una mezcla de metales, COP y COV, y composiciones de contaminante heterogéneas en todas partes de la mezcla de suelo hacen que sea difícil formular una sola disolución de lavado que elimine de manera eficaz todos los tipos de contaminantes. En estos casos se requiere un lavado secuencial, usando diferentes soluciones de lavado y/o distintas partes del suelo en disoluciones diferentes.

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10. BIBLIOGRAFIA 

AMEZKETA, E. 2005. “Vigilancia de la Salinidad en Suelos de Regadío mediante el Sensor Electromagnético”, Departamento de Agricultura, Ganadería y Alimentación del Gobierno de Navarra, España. Agronet. 2009. Materia Orgánica. Articulo principal. Portal (En línea)



SANCHEZ, E. & CURETTI, M. 2005. “Los suelos salinos y sódicos, características y diferenciación, modos de recuperación y recomendaciones”.

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