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Principal - Indice

 

 

 

 

 

 

 

E L  S U E L O

 

 

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL SUELO

    Un sistema heterogéneo y disperso

            En un primer acercamiento, la respuesta a esta pregunta depende de las experiencias personales, sin embargo, el conocimiento de sus propiedades nos permite dar una respuesta más adecuada a la pregunta. Así desde el punto de vista de la física de suelos, en general, el suelo es un sistema de gran complejidad, heterogéneo, disperso y puede ser tetrafásico (sólido, líquido, gaseoso y coloidal, dependiendo de la proporción y la composición de sus constituyentes), que muestra gran dinamismo determinado por los efectos que provocan agentes como la luz solar, la presión, el agua, los componentes solubles y los organismos. Para fines prácticos, se considera que en un buen suelo el 50 % corresponde a la fase sólida, del 15 al 35 % a la fase líquida y del 15 al 35 % a la fase gaseosa. Las variaciones de la composición en las fases líquida y gaseosa dependen de la cantidad de agua presente.

            El suelo es un sistema heterogéneo muy complejo debido a sus múltiples componentes y a las reacciones físicas, químicas, biológicas y mineralógicas que ocurren entre ellos, que son las que determinan la productividad del suelo. Cualquier porción de suelo constituye un sistema heterogéneo compuesto de materia mineral y orgánica en diferentes proporciones que puede formar diferentes fases como son: sólida, líquida, gaseosa y coloidal, las que se presentan dependiendo de la cantidad y tipo de componentes presentes. Las interrelaciones entre sus fases dependen de sus respectivas propiedades y además de factores como la temperatura, la luz, la presión, el agua, los solutos y los organismos.

            La fase sólida es la predominante en el suelo y está constituida por los productos del proceso de intemperización de la roca madre, contiene minerales (principalmente óxidos de silicio, aluminio y hierro) y materia orgánica (organismos vivos en gran actividad química y biológica, y organismos muertos en diferente etapa de descomposición). La parte mineral está formada por partículas de diferentes tamaños, formas y composiciones químicas.

            La fase líquida es una solución acuosa de composición química variable (constituida por varios componentes químicos solubles en agua) que llena parte o la totalidad de los espacios (poros) que forman las partículas sólidas de suelo y es por donde se mueve la solución. La solución acuosa es el medio de dispersión que envuelve a las partículas individuales de suelo y tiende a llenar los poros entre las partículas sólidas de suelo. La fase líquida del suelo está formada por la solución del suelo que proporciona los nutrientes a las plantas y es el medio en el que se llevan a cabo la mayoría de las reacciones químicas del suelo.

            La fase de vapor o gaseosa está formada principalmente por aire y vapor de agua, ocupa los poros del suelo que no están ocupados por la fase acuosa y tiene una composición que puede variar en intervalos de tiempo cortos.

            La fase coloidal se presenta dependiendo de la cantidad de arcilla, limo y agua presentes en el suelo. La fase coloidal puede formar dispersiones o estados de agregación llamados gránulos. El tamaño de las partículas coloidales varía entre 10-5  y 10-7 mm de diámetro promedio (su tamaño es 10 a 100 veces mayor que las moléculas, átomos y iones).

            Los fenómenos de superficie que se presentan entre las partículas de suelo dependen de la naturaleza y propiedades físicas y químicas de la superficie de las partículas que a su vez dependen de la meteorización y de su composición química y mineralógica.

            El suelo está formado por partículas individuales dispersas o partículas primarias conocidas como unidades texturales que se encuentran totalmente dispersas y por partículas secundarias o agregados (grupos de partículas primarias) conocidas como unidades estructurales. El tamaño de las partículas varía desde los límites más pequeños de la fase coloidal hasta las fracciones más grandes de arena y grava.

Constituyentes orgánicos del suelo.

            Los principales compuestos orgánicos del suelo son la celulosa, hemicelulosa, pectinas, almidón, grasas y compuestos de lignina. Las propiedades físicas del suelo como la estructura, la penetración, la retención del agua y la composición dependen en gran medida del contenido de materia orgánica, ya que la descomposición de la materia orgánica produce gomas, resinas y compuestos urónicos que sirven de agentes que unen a las partículas del suelo para formar agregados. La materia orgánica, junto con la arcilla, tiene muchas propiedades coloidales que son valiosas para el suelo, es un regulador coloidal que aglutina suelos arenosos para formar agregados y afloja a los suelos arcillosos macizos para que se formen agregados convenientes.

            La materia orgánica tiene una gran capacidad de intercambio por lo que participa en las reacciones químicas de intercambio de aniones y cationes, es un regulador coloidal que aglutina los suelos arenosos para formar agregados y afloja los suelos arcillosos macizos formando agregados adecuados. Por lo general, mejora las características de la retención del agua y, al mismo tiempo, mejora las condiciones de infiltración y drenaje del suelo. Los suelos ricos en humus también favorecen las condiciones de aireación y evitan su compactación, tienden a permanecer sueltos y porosos.

Constituyentes inorgánicos del suelo.

            Las arcillas están constituidas principalmente por minerales cristalinos claros y diversas cantidades de material no cristalino. Los principales elementos químicos constituyentes de las arcillas son átomos de silicio, aluminio, hierro, magnesio, hidrógeno y oxígeno. Las arcillas contienen principalmente los siguientes componentes: SiO2, Al2O3, Fe2O3, y H2O y cantidades variables de otros óxidos como: TiO2, CaO, MgO, MnO, K2O, Na2O y P2O5, más los grupos hidroxilos.

                 Propiedades y textura de los suelos

            Entre las propiedades de los suelos se encuentran: el color, distribución del tamaño de las partículas, consistencia, textura, estructura, porosidad, atmósfera, humedad, densidad, pH, materia orgánica, capacidad de intercambio iónico, sales solubles y óxidos amorfos-sílice alúmina y óxidos de hierro libres.

            Las propiedades físicas permiten conocer mejor las actividades agrícolas fundamentales como el laboreo, la fertilización, el drenaje, la irrigación, la conservación de suelos y agua, así como, el manejo adecuado de los residuos cosechas. Tanto las propiedades físicas como las químicas, biológicas y mineralógicas determinan, entre otras, a la productividad de los suelos.

            Hay una relación entre el tamaño de las partículas y su superficie específica (área de las partículas por unidad de masa de material). Muchas propiedades físicas y químicas del suelo están relacionadas con la superficie específica y su actividad en la superficie de las partículas. Por ejemplo, un suelo franco limoso (textura media) tiene una superficie específica de 60 metros cuadrados/gramo (m2/g). Por lo que una muestra de 50 g de suelo franco limoso tiene una superficie de 3 000 m2. La distribución del tamaño de las partículas en el interior de un suelo representa un parámetro que no cambia dentro del tiempo ordinario y en condiciones normales del ambiente. Por esto se ha adoptado la distribución de las partículas de un suelo para caracterizar y clasificar las partículas sólidas del suelo.

            El tamaño del área superficial de un material puede influir en las propiedades físicas y químicas. Los suelos difieren en el área superficial como resultado de las diferencias de textura, tipos de minerales arcillosos y materia orgánica. Propiedades tan importantes como la retención del agua y la capacidad de intercambio iónico dependen de la superficie específica de los suelos.

            La densidad aparente varía de acuerdo al estado de agregación del suelo, al contenido de agua y la proporción del volumen ocupado por los espacios intersticiales, que existen incluso en suelos compactos. La densidad aparente es afectada por la porosidad e influye en la elasticidad,  conductividad eléctrica, conductividad térmica, en la capacidad calorífica a volumen constante y en  la dureza.

            El valor de la densidad aparente se determina dividiendo la masa en gramos de una muestra de suelo secada en estufa entre su volumen en mililitros. La colección de la muestra se debe hacer con cuidado de no alterar la estructura natural del suelo.

            La densidad real de un suelo depende principalmente de la composición y cantidad de minerales y  de la proporción de materia orgánica e inorgánica que contiene.

            La densidad de la parte mineral de un suelo es mayor que la de la materia orgánica porque contiene cuarzo, feldespato, mica y óxidos de hierro como la magnetita y la hematita.

            La porosidad representa la parte de suelo ocupada por aire y vapor de agua de una muestra de suelo está dada por la relación del volumen total de los poros entre el volumen total de la muestra de suelo.

            El porcentaje de humedad es igual a 100 x masa de agua entre la masa de suelo seco.

            La capacidad de retención de agua está dada por la relación de la masa del suelo saturado con agua entre la masa de la muestra de suelo seca.

            La capacidad de campo se define como la cantidad de agua que un suelo retiene contra la gravedad cuando se deja drenar libremente.

Textura

            La textura de un suelo es la proporción de los tamaños de los grupos de partículas que lo constituyen y está relacionada con el tamaño de las partículas de los minerales que lo forman y se refiere a la proporción relativa de los tamaños de varios grupos de partículas de un suelo.  Esta propiedad ayuda a determinar la facilidad de abastecimiento de los nutrientes, agua y aire que son fundamentales para la vida de la planta.

            Para el estudio de la textura del suelo, éste se considera formado por tres fases: sólida, líquida y gaseosa. La fase sólida constituye cerca del 50 % del volumen de la mayor parte de los suelos superficiales y consta de una mezcla de partículas inorgánicas y orgánicas cuyo tamaño y forma varían considerablemente. La distribución proporcional de los diferentes tamaños de partículas minerales determina la textura de un determinado suelo. La textura del suelo se considera una propiedad básica porque los tamaños de las partículas minerales y la proporción relativa de los grupos por tamaños varían considerablemente entre los suelos, pero no se alteran fácilmente en un determinado suelo.

            El procedimiento analítico mediante el que se separan las partículas de una muestra de suelo se le llama análisis mecánico o granulométrico y consiste en determinar la distribución de los tamaños de las partículas. Este análisis proporciona datos de la clasificación, morfología y génesis del suelo, así como, de las propiedades físicas del suelo como la permeabilidad, retención del agua, plasticidad, aireación, capacidad de cambio de bases, etc. Todos los suelos constan de una mezcla de partículas o agrupaciones de partículas de tamaños similares por lo que se usa su clasificación con base en los límites de diámetro en milímetros.

            Clasificación de las partículas del suelo según el United States Departament of Agriculture.
 
 

Nombre de la partícula límites del diámetro en milímetros

TAMAÑO

Arena 

0.05 a 2.0

         Muy gruesa

 1.0 a 2.0

         Gruesa

0.5 a 1.0

         Mediana

0.25 a 0.5

         Fina 

0.10 a 0.25

         Muy fina

0.05 a 0.10

Limo 

0.002 a 0.05

Arcilla 

menor de 0.002


 

Para estudiar las partículas minerales de un suelo se clasifican en grupos según su tamaño llamados fracciones y al procedimiento analítico se le conoce como análisis mecánico o granulométrico y consiste en la determinación de la distribución de los tamaños de las partículas componentes del suelo.


Clases de texturas

            Los nombres de las clases de textura se utilizan para identificar grupos de suelos con mezclas parecidas de partículas minerales. Los suelos minerales pueden agruparse de manera general en tres clases texturales que son: las arenas, las margas y las arcillas, y se utiliza una combinación de estos nombres para indicar los grados intermedios. Por ejemplo, los suelos arenosos contienen un 70 % o más de partículas de arena, los areno-margosos contiene de 15 a 30 % de limo y arcilla. Los suelos arcillosos contienen más del 40 % de partículas de arcilla y pueden contener hasta 45 % de arena y hasta 40 % de limo, y se clasifican como arcillo-arenosos o arcillo-limosos. Los suelos que contienen suficiente material coloidal para clasificarse como arcillosos, son por lo general compactos cuando están secos y pegajosos y plásticos cuando están húmedos. Las texturas margas constan de diversos grupos de partículas de arena, limo y arcilla y varían desde margo-arenoso hasta los margo-arcillosos. Sin embargo, aparentan tener proporciones aproximadamente iguales de cada fracción.

            Para determinar el tipo de suelo de acuerdo al porcentaje de sus componentes minerales, es decir, para hacer la clasificación de las texturas se utiliza el denominado Triángulo de textura de suelos, una vez que se ha determinado experimentalmente la proporción de las partículas constitutivas de un suelo.
 
 

Textura

 Arenoso

Franco

Franco limoso

Arcilloso

 Agente de agregación

Tacto

 Áspero

 Áspero 

Suave

Terronoso o plástico 

Tensión superficial

Drenaje interno

Excesivo

Bueno

Suave

Suave o pobre

 Materia orgánica

Agua disponible para las plantas

Baja 

Media 

Alta

 Alta 

Alta concentración de electrolitos

Agua transportable

Baja 

Media 

Alta

Alta 

Bajo potencial electrocinético

Labranza

Fácil

Fácil

Media

 Difícil 

Bajo potencial electrocinético

Erosión eólica

Alta

Media

Baja

Baja

Bajo potencial electrocinético


 

 

DETERIORO DEL SUELO


 

            Si observamos que en 1950 había alrededor de 2000 m2 de tierra laborable por habitante y según datos de 1996 (FAO) ésta se ha reducido a 1200, hay una diferencia importante. Si sabemos que constantemente se toma suelo de bosques y selvas para convertir en áreas de cultivo, esta reducción de tierra laborable se puede deber a dos factores principales, el aumento de la población y el deterioro del suelo.

 

            En la forma en que interactúa el desarrollo humano y la biosfera se encuentran parte de esas razones. Por una parte el aumento constante de la población mundial, por otra, el desarrollo de cada vez más sofisticada tecnología, afectan directamente a la biosfera, haciendo más tensa y compleja la interrelación entre el hombre y la naturaleza.
 
  El deterioro del suelo tiene como causas inmediatas:

1. Cambio climático
2. Contaminación ambiental
3. Disminución de la biodiversidad
4. Cambios en el uso de suelo
 
 
 

          Todos estos factores se comunican entre sí. El cambio climático es comprendido por muchos como el resultado de la acción de una serie de contaminantes que alteran las condiciones de la biosfera, actuando sobre el aire, el agua, el suelo y los organismos.
          Un incremento en la emisión de gases invernadero (CO2, metano, vapor de agua, entre otros) afecta las condiciones químicas y físicas que redundan en un mayor almacenamiento del calor con el consecuente aumento de la temperatura ambiental, la pérdida de masas de hielo polares, el cambio de los patrones de circulación de las corrientes de aire y de agua y sus consecuencias directas sobre la biodiversidad.
          La contaminación ambiental, además de incidir en el cambio climático, tienen efectos sobre todos los elementos de la biosfera. Se depositan y producen reacciones químicas que cambian las condiciones del agua, el aire y el suelo. Transformando un recurso viable para una comunidad biológica específica con la que se encuentran en equilibrio, por zonas de disturbio, débiles, inestables y con tendencia a la desertificación o a la formación de pantanos. Para analizar los efectos contaminantes en aire y agua conviene consultar las secciones correspondientes, en este mismo sitio web.

            Los organismos son el indicador más determinante del cambio de condiciones. Todos los días desaparecen grupos importantes de organismos debido al cambio de las condiciones ambientales. La sobreexplotación (caza, pesca, tala, cultivo intensivo), la intromisión de especies exóticas (fauna, flora, transgénicos) a ambientes naturales, la pérdida de hábitat por cambio de uso de suelo (urbanización y la delimitación de parcelas), la contaminación y el aislamiento que rompe la continuidad entre las poblaciones, son los factores principales para la pérdida de la biodiversidad.
 
 

          El aumento constante de la población y su migración a áreas urbanas y suburbanas genera una serie de fenómenos: el cambio del uso de suelo, la producción de basura contaminante, la sobreexplotación de recursos hídricos, el aumento en la explotación de recursos y el consumo de combustibles fósiles, la aniquilación, sustitución  y desplazamiento de la flora y la fauna natural.

            Composición de la población (urbana/rural desde 1970 y su proyeccción a 2050 según las tendencias observadas)
 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            La distribución de la población en América Latina tiene una marcada tendencia a la concentración en las zonas urbanas.

 
            El cambio de suelo y su deterioro son fenómenos que suceden vertiginosamente en Latinoamérica y el Caribe. Si bien en 1994 en México se reportaba la siguiente distribución de suelos:

 

 

            La degradación de la tierra en ese mismo período en la zona mesoamericana donde se puede incluir a México, llegaba al 26% y uno de los principales factores de deterioro era la degradación química.

            En América Latina y el Caribe se perdieron cerca de 5.8 millones de hectáreas de superficie forestal, lo que llevó a el déficit de -29 que se observa en la gráfica. Esto es más dramático si consideramos que entre 1980 y 1990 se habían perdido ya 62 millones de hectáreas.

            La dependencia cada vez mayor de los tecnosistemas en la vida cotidiana aumenta considerablemente el riesgo del deterioro de la biosfera. Factores como los mencionados tienen un efecto determinante en el suelo.
            Si consideramos la estructura ecológica del suelo en condiciones naturales, podemos observar en él delicadas y complejas cadenas y redes tróficas o alimenticias En éstas, los microorganismos desempeñan un papel fundamental constituyendo la materia viva del suelo. Estos organismos tienen una talla que va desde 10 -7 a 10-2 m). En esa materia viva se pueden encontrar: bacterias y hongos (microflora <10 micras), protozoarios y nemátodos (microfauna< 100 micras), ácaros y colémbolos (mesofauna de 100 micras a 2 mm) y gusanos y caracoles (macrofauna de 2 mm a 20 mm aprox).
            Las funciones biológicas que realizan los organismos que constituyen la capa viviente del suelo generan procesos como la humificación, la mineralización, la descomposición y la recirculación de compuestos.
            La humificación permite el desarrollo de humus a partir de la acción de los organismos saprófitos sobre la materia orgánica.
            La mineralización permite la conversión de materia orgánica en compuestos inorgánicos a partir de acción bacteriana.
            La descomposición ocasiona la ruptura física, la transformación bioquímica y la estabilización biofísica de la materia orgánica.
            La inmovilización se produce por la conversión de un compuesto inorgánico en uno orgánico que queda atrapado en un tejido o en un organismo, lejos del alcance de otro organismo.
            Estos procesos se pueden ver alterados de manera rápida e irreversible cuando se produce el deterioro ambiental.
 

CONTAMINANTES PELIGROSOS.

            Los desechos industriales y los productos de la extracción minera y petrolera generan una gran parte de los materiales peligrosos que afectan el suelo.
 

         La minería produce cambios muy severos en el ambiente (pérdida de la flora y la fauna), meteorización química y física del suelo y el derrame de una serie de productos contaminantes.
   Entre esos productos se encuentran los residuos de combustibles fósiles que utilizan (carbón, petróleo y gas) así como partículas metálicas y agua de albañal.
Para ampliar el tema conviene consultar: Contaminación por metales


 

La extracción de petróleo.

         Esta industria transforma severamente el medio en el que se asienta. Modifica el paisaje al perforar e instalar torres de extracción, libera grandes cantidades de contaminantes en forma de gas, produce un incremento sensible de la temperatura del medio circundante y vierte gran cantidad de sustancias tóxicas al suelo y al agua.
La petroquímica produce una gran cantidad de residuos que tienen un importante valor económico pero también un impacto grave en el ambiente cuando se derraman o liberan.
         Para obtener mayor información conviene consultar: Contaminación por petróleo

            La casa y el medio circundante también es fuente de contaminantes que afectan el suelo y la salud. Veamos algunos productos.
 

Fuente

Contaminante

Efectos potenciales en la salud

Desechos domésticos e industriales: 
baterías, termómetros y pinturas

Mercurio (Hg)

Tóxico para los riñones. Causa mareos, molestias en la piel, dolor de cabeza y mareos.

Anticongelantes para los radiadores

Etilenglicol

Dolor abdominal, vómito, mareo y ataca el sistema nervioso

Máquinas fotocopiadoras

Cromo (Cr)

Afecta a los riñones y es potencialmente cancerígeno

Productos para lavado en seco

Tricloroetano y tricloroetileno

Atacan al sistema nervioso ocasionando depresión y malestares que pueden llegar a la inconsciencia.
Deteriora los riñones y el hígado.

Transformadores eléctricos

PBC (bifenil policlorinado)

Ataca a la piel y al hígado. Potencialmente cancerígeno

Solventes comerciales

Benceno, etilbenceno, tolueno, xileno, etil bromuro, tetracloroetano, metil cloruro, etil cloruro, vinil cloruro

Ocasiona cambios en la sangre, ataca severamente al sistema nervioso central. Se han reportado casos de leucemia bajo severa exposición

Compuestos usados en la industria de la transformación

Arsénico (As), Berilio (Be), Cadmio (Cd), Cromo (Cr), Plomo (Pb) y Mercurio (Hg)

Atacan al hígado, el sistema nervioso, el respiratorio y el digestivo. Una exposición prolongada produce lesiones irreversibles.

Industria química

Benceno, etileno, etil benceno, tolueno y xileno

Ocasiona cambios en la sangre, ataca severamente al sistema nervioso central. Se han reportado casos de leucemia bajo severa exposición

Industria del vidrio y del acero

Cromo, Plomo y Mercurio

Afecta a los riñones y al hígado. El Cr es potencialmente cancerígeno.
Tóxicos para los riñones. Causan mareos, molestias en la piel, dolor de cabeza y pérdida de la conciencia.

Industria del cromado

Cromo

Afecta a los riñones y es potencialmente cancerígeno

Industria de la piel

Cromo, Plomo, Cadmio, Mercurio, Selenio

Atacan al hígado, el sistema nervioso, el respiratorio y el digestivo. Una exposición prolongada produce lesiones irreversibles. El Cr es potencialmente cancerígeno.

La carga de las baterías o acumuladores, tratamiento de caucho, elaboración de ciertas cerámicas.

Antimonio

Trastornos gastrointestinales severos

Otros factores que deterioran al suelo

            Las tabiqueras son otro factor de contaminación y deterioro del suelo importantes, por una parte los tabiqueros utilizan grandes cantidades de suelo bueno que pudiera servir para labores agrícolas con lo que provocan la inmediata erosión de la región que utilizan y por otra parte, contaminan el aire con las grandes cantidades de humos que producen por el tipo de material de combustión que utilizan como las llantas de automóviles.

            Contaminación por el agua de riego. Las aguas contaminadas hacen que el suelo pierda sus propiedades vitales modificándole sus cualidades, llegando a hacerlo peligroso o estéril.

            Si las aguas que son utilizadas para regar tierras agrícolas contienen sustancias contaminantes, o si se realizan prácticas de riego inadecuadas, los suelos serán contaminados y se afectará su fertilidad. Cuando se utiliza para regar suelos agrícolas agua con alto contenido se sales los suelos se van ensalitrando y van perdiendo su fertilidad y la superficie cultivable.

            El uso del agua de los drenajes de las grandes ciudades son utilizadas con fines agrícolas porque contienen una gran cantidad de materia orgánica que mejora las condiciones de productividad pero esta actividad tiene en contra el contenido de bacterias patógenas, parásitos y sustancias tóxicas de origen industrial y doméstico que pueden actuar a corto y a largo plazo contra el hombre. Estos caudales de aguas negras contienen sustancias tóxicas tanto para las plantas y para los microorganismos del suelo como para el hombre como son: fenoles, metales pesados, hidrocarburos, entre otros, así como detergentes sintéticos que alteran las condiciones de adsorción de las partículas del suelo y además inhiben el desarrollo de ciertas plantas.

            Es importante el desarrollo de una política para que se tomen medidas de prevención de problemas sanitarios y de la contaminación del suelo, agua y aire. Cuando se cumplan con los tratamientos primario y secundario de las aguas residuales que se usan para riego disminuirán en gran medida los problemas que se producen en el suelo por las aguas que se utilizan para riego agrícola.

            La actividad agrícola aporta otro tanto por el uso de excesivas cantidades de fertilizantes sintéticos, los cuales se utilizan con diferentes fines pesticidas y plaguicidas  y  tienen efectos como los que se describen en  plaguicidas.
 

CONTAMINACIÓN DEL SUELO

            El ciclo de vida de un suelo obedece a las reglas de un ecosistema compuesto por una sustancia mineral inorgánica que sirve de soporte y alimentación a los vegetales, así como de plantas capaces de producir materia orgánica mediante la fotosíntesis y que necesitan para su subsistencia sólo aire, agua y minerales; existen en él animales que consumen vegetales, bacterias y hongos que descomponen a la materia muerta para incluirla en el ciclo de producción.

            El suelo degrada rápidamente la mayoría de los desechos y devuelve los componentes a sus ciclos naturales, disminuyendo con ello el efecto contaminante ocasionado por las actividades del humano. El suelo tiene una área superficial y una actividad catalítica enorme además de un suministro de agua y oxígeno con los cuales puede desactivar a los contaminantes.

            El incremento de la población ha demandado de la aplicación de la tecnología a la agricultura mediante el uso de nuevos productos químicos que han sido utilizados, muchas veces, sin las precauciones necesarias y llegan al suelo en concentraciones excesivas, llegando a ser tóxicos para las plantas, por ejemplo, la aplicación de fungicidas de cobre.

            En el suelo esos productos químicos pueden ser transformados por descomposición fotoquímica o trasladadas  como sólidos por la erosión, o por el agua o ser disueltos, adsorbidos, degradados o absorbidos por las plantas; por ejemplo, la eutroficación de aguas por fosfatos. Los arseniatos de los fungicidas son retenidos por el suelo y ocurre una acumulación biológica.

            La movilidad de contaminantes catiónicos en los suelos sigue el orden:

Cu < Pb < Ba < Zn < Cd < Ni < Mg

            Los factores que influyen sobre la movilidad catiónica son: la textura, la superficie específica, el pH y el contenido de sesquióxidos libres en el suelo.

            El estado físico en que se encuentran las sustancias contaminantes tiene gran efecto sobre su distribución. Los contaminantes sólidos provocan graves daños en áreas específicas, y los sólidos finos son arrastrados por los ríos, vientos a grandes distancias hasta donde provocan sus daños. Los contaminantes líquidos son más móviles, aunque tienen áreas específicas.

            Los metales conocidos como contaminantes importantes siguen la serie de solubilidad: Cd > ó = Zn > Ni > Cu > Pb > Cr

            La absorción de los elementos químicos por las plantas es favorecida por su solubilidad, dependiendo también, de mecanismos de absorción específicos y del antagonismo con otros metales, por ejemplo, grandes cantidades de calcio reducen la absorción del estroncio, un componente de los residuos nucleares. La toxicidad de algunos metales para las plantas depende en mucho del tipo de vegetal de que se trate de acuerdo a las vías metabólicas a las que afecte.  Ésta se puede manifestar de varias formas:

    1.  Alteración del balance iónico de la membrana plasmática lo que ocasiona la salida de iones como el potasio.
    2.  Alteración del balance iónico en organelos celulares y el citoplasma, lo que genera una inhibición del crecimiento (inhibición de la división celular), alteraciones metabólicas (reacciones enzimáticas en la fotosíntesis y en la respiración).

            La resistencia de las plantas a los metales contaminantes se manifiesta de dos formas principales: evasión y tolerancia . La evasión es considerada como la capacidad de la planta para prevenir una captación excesiva, mientras que la tolerancia se manifiesta como la capacidad para controlar la concentración de esos metales, en su cuerpo.

            La evasión involucra dos tipos de procesos: exclusión y expulsión. En ellos se manifiesta:  impermeabilidad (cambio en el arreglo molecular de la membrana); captación disminuida (cambios en la capacidad de la membrana para unir metales con fracciones pectínicas y proteicas) y;  precipitación (aumento en la exudación de sustancias quelantes de metales como ácidos orgánicos, azúcares, aminoácidos y péptidos). Para llevar a cabo la expulsión, las plantas incrementan el transporte activo y la volatilización.

            La tolerancia se lleva a cabo principalmente por acumulación en forma inocua. Se pueden producir compuestos que se almacenan como aminoácidos o ácidos como el cítrico y el málico. También pueden ocurrir alteraciones metabólicas a nivel enzimático o alteraciones de transporte de sustancias de una a otra región de la planta, por ejemplo, la restricción de la circulación de compuestos de la raíz hacia el tallo; de hecho, las vacuolas funcionan como organelos que restringen por momentos, la circulación de algún compuesto, dentro de la célula.

            La presencia de metales como contaminantes pueden producir a las plantas diferentes alteraciones, tales como:

METAL

EFECTOS

ALUMINIO

 Inhibición de la división celular, alteración de la membrana celular y de las funciones a nivel citoplásmico.

ARSÉNICO

 Reducción del crecimiento y alteración de la concentración de Ca, K, P y Mn en la planta.

CADMIO

 Inhibición de la fotosíntesis y la transpiración. Inhibición de la síntesis de clorofila. Modificación de las concentraciones de Mn, Ca y K.

COBRE

 Desbalance iónico, alteración de la permeabilidad de la membrana celular, reducción del crecimiento e inhibición de la fotosíntesis.

CROMO

 Degradación de la estructura del cloroplasto, inhibición de la fotosíntesis. Alteración de las concentraciones de Fe, K, Ca y Mg.

MERCURIO

 Alteración de la fotosíntesis, inhibición del crecimiento, alteración en la captación de K.

PLOMO

 Inhibición del crecimiento, de la fotosíntesis y de la acción enzimática.

ZINC

 Alteración en la permeabilidad de la membrana celular, inhibición de la fotosíntesis, alteración en las concentraciones de Cu, Fe y Mg.

            Los plaguicidas son contaminantes que deterioran el suelo. Ciertamente los plaguicidas representan una garantía para el mejoramiento de las cosechas, la producción de alimentos y la erradicación de epidemias, epizootias y plagas, pero su mala administración y su empleo excesivo conducen a la degradación del suelo.

            Los detergentes  son contaminantes del suelo y del agua, al ser acarreados por el drenaje provocan espuma y capas de diferente densidad y constitución químicas que cambian las características de las aguas y de los suelos, matando microfauna y microflora o favoreciendo su reproducción en exceso, lo que provoca una disminución del contenido de oxígeno y la putrefacción masiva de que deteriora al suelo.

            Los plaguicidas son todas aquellas sustancias químicas utilizadas para eliminar o controlar aquellos organismos hostiles al hombre, y se clasifican, por su composición química, por el tipo de organismo que destruyen, o por características como: persistencia, toxicidad, tendencia a disolverse en agua o a evaporarse. Su potencial como contaminante del medio ambiente depende de sus propiedades físicas, químicas y biológicas.

            El primer plaguicida sintético fue el DDT, C14H9Cl5 , diclorodifeniltricloroetano o 2,2-(4,4´-Dicloro-Difenil)-1,1,1-Tricloroetano, que es un insecticida que durante la Segunda Guerra Mundial se usó para combatir el paludismo y la tifoidea, al matar al mosquito transmisor, mata moscas y cucarachas, y muchas plagas de la agricultura. No es biodegradable y se acumula en el ambiente y en el tejido grasoso causando daños, en especial a peces y aves. Se ha restringido su uso pero se producen 80 000 toneladas de DDT a nivel mundial.

            Aproximadamente entre el 85 y 90 % de la superficie sembrada con maíz, soya, algodón, cacahuate y arroz se rocía con herbicidas para controlar la maleza. La mayoría de los herbicidas no eran selectivos (acababan con la maleza pero dañaban al cultivo, hasta que descubrieron el ácido 2, 4-diclorofenoxiacético (2,4-D) terminaba con las hojas gruesas de la maleza, pero permitía que las hojas de los cultivos, más delgadas, crecieran sin daño y con buenos rendimientos. Todavía es el más utilizado en el cultivo de trigo. Además se requería sólo entre 0.6 y 5 kg./hectárea en lugar de más de 500 kg/ha necesarios de herbicidas inorgánicos, como el clorato de sodio.

            A nivel industrial se utilizan unos 40 herbicidas, entre los más utilizados están: la trifluralina en el algodón, habas, melón, tomate y betabel; la atrazina en el maíz, la caña de azúcar y la piña; y el fluometurón en el algodón y caña de azúcar.  Una nueva clase de herbicidas se   desarrolló recientemente, que representa una mejor alternativa. Un ejemplo es el GleanTM o clorsulfurón que es efectivo contra las malezas que crecen entre los cereales como el trigo, cebada y avena, y se requiere poca cantidad, alrededor de 70 g/ha.

            Actualmente, el volumen de desechos sólidos ha aumentado de manera crítica, por el desmedido consumo de productos que vienen en los llamados envases no retornables, que proliferan día a día. Aunque la composición de la basura es heterogénea, sus componentes pueden catalogarse en varios grupos, en relación con la degradación biológica a que están sujetos. Materia orgánica de fácil degradación (putrescible) generalmente, formada por restos de alimentos; materiales de degradación lenta como aceites, huesos, papel, ciertos plásticos, trapo y varios metales; y otros que no se degradan como el vidrio y la mayoría de los plásticos.
 

 

LA BASURA 


 

            Hace unas cuantas décadas el progreso estaba asociado al deterioro ambiental. A nadie escandalizaba que el signo del éxito de las ciudades se representara por la presencia de múltiples fábricas. Parece que es un signo del hombre dejar deterioro y basura para mostrar que es poderoso y que tiene éxito.
            Nosotros sabemos que eso debe cambiar. No podemos continuar produciendo diariamente miles de toneladas de basura en las diferentes ciudades del mundo, que deben ser manejadas y procesadas con el consiguiente gasto de energía y producción de contaminantes.
            En la basura podemos encontrar varios tipos de desechos, producto generalmente de nuestra forma de vida. Al mismo tiempo que disponemos de más aparatos para hacer nuestra vida más confortable, nos hemos ido aficionando a la adquisición de objetos útiles e inútiles, primorosamente empacados en envolturas extravagantes y costosas. Preferimos aquellos productos que vienen envueltos individualmente y con cubiertas poco o nada biodegradables o reciclables.
            Parece que nos encanta comprar bebidas en envases no retornables para evitarnos la molestia de devolver el envase para que pueda ser reutilizado varias ocasiones.
            De tal manera nos hemos ido acostumbrando a ciertas "comodidades" que por momentos consideramos que son indispensables para llevar a cabo las tareas de nuestra vida moderna.
            Antes de seguir desarrollando esta clase de hábitos sería conveniente conocer, por ejemplo, los diferentes tipos de empaques que desechamos como basura y el efecto que tienen en el medio ambiente.
 

         De acuerdo con las investigaciones hechas por Iván Restrepo, la basura de las diferentes zonas tiene una conformación diferente. En la siguiente gráfica se puede observar la conformación de la basura producida en la Colonia Viaducto Piedad de la Ciudad de México, donde una familia promedio percibe de 4 a 7 salarios mínimos.

            Por otra parte, un grupo de estudiantes de la UNAM (Colegio de Ciencias y Humanidades, Plantel Vallejo) observó de manera continua. la cantidad y tipo de basura que se produce en su propia casa, del promedio de los datos que obtuvieron obtuvo una composición:
 

Tipo

Potencialidad 

Composición basura inorgánica


 

          Ciudades como la de México, producen enormes cantidades de basura diariamente. Esta producción aumenta cada año, no así las medidas y las técnicas para manejarla. 
         Hay muchos depósitos ilegales donde se acumula la basura al aire libre contaminando el aire, el suelo y el agua.
         El servicio de recolección, transporte, depósito y tratamiento de la basura supone un gasto muy importante del presupuesto y, los efectos nocivos a la salud y el deterioro del medio ambiente son muy significativos.

            El Gobierno del Distrito Federal reporta que dispone:
 

Superficie de los Rellenos sanitarios
(Hectáreas) 
1996

Superficie de los Rellenos sanitarios
(Hectáreas) 
1999

Vehículos Recolectores
1996

Vehículos Recolectores
1999

 37

    37 

 1,727 

 2,011 

            Como sabemos, la materia orgánica contamina ya que ofrece un excelente medio de cultivo para muchos organismos, desde bacterias y hongos hasta ratas. Sin embargo, este tipo de basura no permanece mucho tiempo en el ambiente, ya que es reciclada o degradada pronto.
            Hasta hace sólo 30 años la producción de desechos sólidos por habitante en América Latina y el Caribe era de 0.2 a 0.5 kg diarios, por habitante, hoy puede alcanzar hasta 1.2 con un promedio regional de 0.92. No sólo se trata de un incremento en la cantidad sino también de un cambio importante en la calidad. Mientras antes se trataba de un volumen prioritariamente formado por desechos orgánicos  hoy son voluminosos y crecientemente no biodegradables, con un mayor contenido de sustancias tóxicas.
            Hoy es definitivamente más importante para los gobiernos que haya más fuentes de empleo que cuidar los recursos naturales con los que se cuenta.
            Las legislaciones nacionales, la pobreza, la baja preocupación por el cuidado del ambiente y el gran interés de las empresas por hacer grandes negocios produciendo  más y ahora, nos pone en una delicada situación respecto a la producción y liberación de materiales peligrosos.

            El mayor problema lo genera el otro tipo de basura que producimos y que se conforma principalmente de:
 

 

TIPO DE BASURA

UTILIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS

Madera y tela. 

Se utilizan para empacar alimentos, fertilizantes, alimentos secos, refacciones y autopartes, en forma de costales o como cajas de madera. Se pueden comprimir o prensar y se degradan y arden con facilidad. Son completamente biodegradables en períodos largos, se pueden reutilizar varias veces y aún no es redituable su reciclaje. 

Envolturas y bolsas de papel. 

Ampliamente utilizadas en la mayoría de las tiendas y almacenes. Son difíciles de utilizar mas de una vez y casi siempre terminan formando basura. Se pueden prensar disminuyendo considerablemente su volumen en la basura, incinerar o pulverizar y son completamente biodegradables a largo plazo. La mayoría de las fibras del papel se pueden transformar mediante procesos de reciclaje, aunque no es suficientemente redituable todavía. 

Botellas y envases de vidrio. 

 Se emplean para empacar bebidas (envases retornables) y cosméticos u otro tipo de productos (no retornables). Al incinerarlos se derriten, se pueden pulverizar y reutilizar. Permanecen inertes en la basura pero pueden ser reciclados para la fabricación de vidrio nuevo y de productos abrasivos. 

Botellas, bolsas y películas de polietileno. 

Ampliamente utilizados en el empaque de sólidos y líquidos. No se degradan y permanecen inertes en la basura por mucho tiempo. Al incinerarse pueden producir gases tóxicos y se derriten. En general no son reciclables pero pueden utilizarse varias ocasiones.

Papel celofán y celulosa. 

Se utilizan en envolturas de regalos y golosinas. Se comportan como la mayoría de los productos de papel en la basura pero no son recuperables después de ser usados. 

Cajas de cartón y cartulina. 

Se emplean principalmente como envoltura externa y como parte de exhibidores de productos. Se descomponen lentamente en la basura y se pueden procesar de la misma manera que el papel (pulverización e incineración). Son completamente biodegradables y su reciclaje es más costeable que el del papel. 

Papel encerado. 

Se utiliza para envolver bocadillos, panes y dulces. Su degradación en la basura es más lenta que la del papel aunque puede procesarse de la misma manera que este (pulverización e incineración). Es completamente biodegradable a largo plazo y no es recuperable por reciclaje.

Papel plastificado. 

Se utiliza ampliamente en envolturas, cuadernos, tarjetas y artículos propagandísticos. El plástico que contiene no es degradable, no es recuperable y no se reutiliza. 

Poliestireno.

Muy utilizado como empaque de aparatos y equipo frágil (televisores, microscopios, computadoras, radios etc), así como de frutas y legumbres. Se utiliza con frecuencia para la elaboración de artesanías. Es muy ligero y puede permanecer inerte por mucho tiempo en la basura. Se puede incinerar más no se derrite. Se puede reutilizar en los sistemas de aislamiento térmico pero aún no se cuenta con técnicas adecuadas para reciclarlo. 

Botes de aerosoles. 

 Se utilizan para empacar pinturas, insecticidas y lacas. Explotan al calentarse por lo que no deben incinerarse ni pulverizarse. Inútiles cuando se agotan y no son reciclables. 

Botes y láminas de aluminio 

Los botes se utilizan para empacar diferentes tipos de bebidas y las hojas son ampliamente utilizadas en la cocina. No se degradan, pocas veces se vuelven a utilizar y su reciclaje es posible aunque aún demasiado costoso. 

Cloruro de polivinilo (PVC).

Se emplea con frecuencia para el envasado de conservas y bebidas, así como de productos de tocador como champús y acondicionadores. Se comporta en la basura de la misma manera que el polietileno, excepto que al incinerarse produce emanaciones muy tóxicas. 

Botes de acero y de hoja de lata. 

 Se usan con frecuencia para empacar alimentos, pinturas y solventes. Se degradan formando óxidos. Al incinerarlos sólo se queman sus etiquetas. Se pueden comprimir, no son reutilizables pero anualmente se recuperan parte de ellas para obtener estaño. 

            Los desechos o residuos peligrosos son aquellos que por sus características tóxicas, corrosivas, reactivas, infecciosas o inflamables, significan un riesgo potencial a la salud o al medio ambiente, cuando su manejo se hace de manera inadecuada e ilícita.
            Los desechos peligrosos son cada vez un problema más serio para todas las naciones. Estos desechos pueden provenir de las industrias, de los hospitales (alrededor de 600 ton diarias para la región de América Latina), los productos químicos alimentos y medicamentos caducos, los desechos de establecimientos (baterías, aceite quemado, lodo, escombros), y muchos otros sitios donde se llevan a cabo procesos químicos que producen desechos riesgosos.
            La disposición segura de estos desechos es un proceso complejo, difícil, caro y riesgoso. Algunas compañías ofrecen sus servicios calificados y ponen a buen resguardo estos productos, sin embargo, ni siquiera se tiene una idea clara de cuántos desechos son dejados al aire libre sin que nadie sospeche siquiera, lo que representan a la salud. La situación se agrava cuando consideramos la importación y el contrabando que puede introducir a nuestros países, bienes que son una amenaza potencial.
 


Entre los desechos industriales de América Latina como región,  hay más de un 50% de materiales riesgosos, sin que se haga lo suficiente para tratarlos antes de que lleguen al medio ambiente.

ALGUNOS TRATAMIENTOS PARA DESCONTAMINAR EL SUELO DETERIORADO

            Para alentar la rehabilitación y el cuidado del suelo son muchos los obstáculos que se deben sortear. Unos están directamente relacionados con la toma de conciencia acerca del problema que representa el deterioro del medio ambiente y esto está directamente relacionado con el peso que una sociedad da a la naturaleza y, su preocupación por que sus hijos tengan una buena educación en ese sentido. Otra parte está relacionada con los programas nacionales de desarrollo, en los que se evidencia la preocupación de una sociedad a través del estado, por el cuidado ambiental. La forma en que un país está dispuesto a explotar a la naturaleza para obtener bienestar o riqueza, determina en gran medida el futuro del medio ambiente.

            Así, en el uso y cuidado de los suelos intervienen factores culturales por lo que deben cuidarse y promoverse aquellos rasgos que dan valor a las acciones y a las conductas de protección ambiental en pro de un mejor nivel de vida en comunión con la naturaleza.

            La educación tanto en valores como en aspectos científicos y tecnológicos puede permitir el desarrollo de técnicas y procedimientos para rehabilitar áreas y promover un desarrollo sostenible con menor degradación ambiental.

            Desde el punto de vista institucional, es muy importante contar con un marco normativo y legal que induzca al cuidado ambiental beneficiando a aquellos que actúan en su defensa y vigilando y sancionando a quien no lo haga. Este marco debe conjugar coordinadamente diferentes niveles de responsabilidad y distintas áreas de acción, de manera que las acciones reglamentadas puedan tener una ejecución y una supervisión adecuada.

            Cada suelo tiene características específicas y condiciones de contaminación diferente por lo que es necesario hacer una investigación para cada sitio y luego seleccionar el proceso más adecuado par resolver el problema. Desde el punto de vista técnico, la rehabilitación de suelos debe contemplar algunos aspectos generales, tales como:
 

  • 1. La determinación o valoración del problema de deterioro. La primera acción a tomar es determinar cuál es el grado y tipo de contaminación de un suelo.

  • 2. El conocimiento acerca de cuántas y de qué tipo son las industrias que se encuentran en la región y que pueden estar produciendo contaminantes.

  • 3. El conocimiento acerca del impacto de la contaminación sobre el agua subterránea, mediante análisis químicos, físicos y biológicos.

  • 4. La investigación de campo en las comunidades circundantes, para conocer si se han presentado algunos problemas de salud que puedan relacionarse con la presencia de contaminantes.

  • 5. La determinación de la zona a tratar.

  • 6. La investigación y valoración del procedimiento de descontaminación que se va a utilizar.


            Entre los métodos de rehabilitación de suelos más utilizados se encuentran:

- Ventilación de suelos. Es un método de recuperación que se realiza directamente, no se necesita excavar, ni llevar el suelo a otro sitio para tratarlo. Se usa para contaminantes volátiles como los hidrocarburos, con una bomba se extrae el aire del subsuelo y los contaminantes son arrastrados en la corriente de aire que se extrae.

- Bombeo de aguas subterráneas. Se usa para eliminar hidrocarburos. Se hacen pozos para reunir los contaminantes solubles en el agua y luego es extraída con una bomba.

- Destrucción térmica. Se usa en suelos contaminados por aceites, hidrocarburos, solventes clorados y no clorados, y cianuros. Se traslada el suelo a una cámara de combustión donde se somete a temperaturas elevadas para evaporar los contaminantes y se depuran los gases que se forman.

- Extracción. Se usa para suelos contaminados por aceites, cianuros, metales pesados, solventes clorados y fenoles. Se usan solventes orgánicos y/o soluciones ácidas o básicas para extraer los contaminantes. Se forma una mezcla del solvente con el suelo para extraer los contaminantes y luego se lava el suelo y se separan los contaminantes.

- Lavado de suelo. Se usa para suelos contaminados por metales, compuestos orgánicos volátiles como  bifenilos policlorados, hidrocarburos poliaromáticos o semivolátiles como las dioxinas. Generalmente se usa agua y a veces aditivos químicos que ayuden a hacer más eficiente el proceso. Favorece la concentración de los contaminantes en la arena y la arcilla, y luego se usa la incineración o la biorremediación. Para la descloración de los bifenilos policlorados (PBC) se usa óxido de calcio, hidróxido de calcio o hidróxido de sodio y se aumenta el pH hasta valores de 9 a 11 y se produce la descloración.

- Depuración química. El suelo debe ser permeable o aislarse para asegurar la penetración del oxidante y la salida de los productos de la degradación. Se usan oxidantes químicos que provoquen reacciones químicas que destruyan a los contaminantes.

- Rehabilitación electroquímica. Se usa para eliminar iones metálicos del suelo. Se colocan electrodos en la zona contaminada y se conectan a una corriente eléctrica para provocar el flujo de los contaminantes que luego se conducen a un pozo mediante vacío. Se debe tomar en cuenta propiedades del suelo como la permeabilidad, capacidad de adsorción, pH, grado de saturación, entre otros.

- Degradación biológica. Se usa para suelos contaminados con aceites, hidrocarburos, algunos compuestos clorados y plaguicidas. Se requiere de un sitio donde no se contamine más suelo, donde se extiende en capas el suelo contaminado para airearlo y se añaden nutrientes para activar los procesos biológicos que eliminan la contaminación. Es importante tener presente otros factores como la humedad, la temperatura y el pH del suelo.

- Biorrestauración, se usa para suelos contaminados con aceites pesados, queroseno y tricloroetanos. Se requiere de sitios especiales para controlar las condiciones de aireación, temperatura, humedad, pH y nutrientes para favorecer los procesos de los microorganismos que eliminan los contaminantes. Bacterias como la Pseudomona aeruginosa se usan para retirar metales contaminantes como el cadmio, el plomo y el mercurio. La bacteria Thyobacillus ferro-oxidans transforma al sulfuro de hierro en ácido sulfúrico y en sulfato de hierro, que luego pueden ser eliminados por lixiviación.

- Biorremoción. Se emplea como una alternativa para atender la contaminación producida por metales pesados.  Desde hace ya varias décadas se ha reconocido el papel de algunos microorganismos para atender este problema. El desarrollo de biotecnologías, ha acercado aún más esta posibilidad. La biorremoción es el proceso mediante el cual pueden acumularse y concentrarse una serie de contaminantes, gracias a la acción de microorganismos, que son capaces de capturar a los iones metálicos, mediante adsorción, formación de metalotioninas, fitoquelatinas y de algunos otros compuestos.

            El uso de estos métodos resulta más barato, puede ser utilizado para un metal específico, se puede aplicar a volúmenes muy grandes de agua o de suelo y pueden actuar bajo condiciones muy diversas tanto de temperatura, pH y presencia de otros iones. La transformación de polímeros presentes en el suelo mediante acción microbiana pueden originar ácidos simples, aminoácidos, ácidos grasos y ácidos fenólicos. También se pueden sintetizar nuevos polímeros como el ácido húmico y el fúlvico.

            La biosorción es un proceso basado en la capacidad de la pared celular de las bacterias y de otros organismos para unir selectivamente iones. Este proceso se caracteriza por la unión rápida y reversible de ciertos iones a la superficie de las bacterias. Según la especie de bacteria que se emplee se pueden captar diferentes metales.

Algunos organismos utilizados para capturar metales pesados

 

Metal

Especie de hongo 
o levadura

Especie de bacteria

Especie de alga

Cadmio

Rhizopus orrhizus

Citrobacter spp

Chroococcus poris

Cobre

Mucor rouxii, 
Rhizopus orrhizus

Zooglea ramigera

 

Plomo

 

Streptomyces longwoodensis

Chlorella

Estroncio

 

Micrococcus luteus

Euglena

Cesio

 

Rhodococcus erythroplis

 

Mercurio

Rhizopus orrhizus

Pseudomonas aeruginosa

Varias especies

Cobalto

 

 

Scenedesmus

Cromo

 

 

Scenedesmus

Níquel

 

 

Euglena

Zinc

Claviceps paspali, 
Penicillium spp

 

Diatomeas

Uranio

Aspergillus níger, 
Saccharomyces cerevisiae

 

Chlorella

Plata

Penicillium spp

 

 

Fierro

Rhizopus orrhizus

 

 

Torio

Aspergillus niger

 

 

            Algunas plantas como el pirul (Schinus molle), el nopal (Opuntia spp), el maguey (Agave spp), el fresno (Fraxinus udhei) y el encino (Quercus spp) tienen gran tolerancia para ciertos metales y crecen con éxito en los alrededores de las zonas industriales y mineras de San Luis Potosí y Guanajuato. Entre las plantas acuáticas más utilizadas para la captación de metales pesados se encuentra el chichicaxtle utilizado como alimento para pato (Lemna spp), la cual es capaz de captar Al, As, Ca, Cr, Cu, Cr, Fe, Mn, Mg, Hg, K, Na y Zn muy rápidamente. Esta planta es capaz de captar 260 g por m2 al año.
 

Rehabilitación mediante plantas halófitas. Los suelos que se han deteriorado por exceso de sales pueden ser remediados mediante el uso de plantas capaces de vivir en suelos salitrosos y extraer lentamente las sales a través de las raíces. Posteriormente, la flora se va sustituyendo por otra que se adapta ya a las nuevas condiciones del suelo. Este método puede tener efectos a mediano o largo plazo pero la regeneración es completa. Este tratamiento fue uno de los utilizados para recuperar el suelo del antiguo Lago de Texcoco, donde a fines del año 2000 ya se podían encontrar matorrales y áreas boscosas.

- Confinamiento en vertedero. Se usa para contaminantes difíciles de tratar o que son costosos los procesos de eliminación. Se debe localizar un sitio en donde se pueda hacer un buen aislamiento, cubrimiento y sellado de los contaminantes para evitar el contacto con el agua, aire y suelo. Los vertederos son depósitos que contienen a los contaminantes por un cierto tiempo dependiendo del material de confinamiento. Esto sólo transfiere el problema de la contaminación pero no lo elimina.

-         La depuración es un proceso que mediante reacciones químicas, transforma un componente químico tóxico en otro de menor toxicidad o que no es tóxico. Por ejemplo, el cromo en estado de oxidación +6 es más soluble y tóxico que el cromo en estado de oxidación +3. El lixiviado del cromo trivalente es menos perjudicial para el medio ambiente que el cromo hexavalente. Para depurar el suelo contaminado con cromo hexavalente se usa sulfato ferroso o una mezcla de sulfato ferroso y sulfato de sodio.

EL RECICLAJE

   En algunas regiones la basura es separada desde donde se produce, ya sea el hogar, las oficinas, los laboratorios o la industria, de manera que se reducen los costos y tiempos de separación. En muchos lugares existen receptorías de basura de vidrio, de hule, de plástico, aluminio o papel. De esta manera se acelera el proceso de recuperación de materia, lo que influye a corto plazo en un menor deterioro  ambiental, pues no se gastará tanta materia y energía en hacer cosas nuevas. Entre algunos de los procesos de reciclaje se encuentran:

- Conversión en papel. El reciclaje de materia como el papel significa actualmente una industria en desarrollo. Si consideramos que se necesitan 3.6 m3 de madera (una pila de aproximadamente 1.20 x 1.20 x 1.50 metros) para fabricar sólo 250 periódicos del tipo de los que se editan en fin de semana,  comprenderás que la producción de papel reciclado puede ser una importante alternativa para aminorar la devastación de bosques y selvas que sirven para producir este material.

- Conversión en composta para abono. La materia orgánica se procesa en muchos lugares dentro del hogar o en plantas especializadas, dando lugar a composta que se utiliza como fertilizante orgánico para los cultivos.

 - Fundición. Muchos metales, vidrio y algunos plásticos pueden ser fundidos, purificados y vaciados o moldeados para una nueva utilización, lo que reduce la explotación y producción continua de estos materiales, reduciendo así el consumo de energía y la sobreexplotación del recurso.

 - Revulcanizado. El caucho que forma el hule utilizado en llantas y otros productos similares, no puede ser fundido y vuelto a moldear, en su lugar, se pulveriza y se vulcaniza para obtener un producto, que si bien no tiene la elasticidad  y resistencia que el original, puede ser mezclado con algún tipo de fibras y dar lugar a otro tipo de material útil.

- Derretimiento. este proceso se utiliza para extraer sebo y alimento para pollos a partir de materia orgánica como huesos, grasa, plumas y restos de animales. Esta materia es cocida, purificada y procesada.

 - Destilación. Consiste en la descomposición de ciertos productos mediante el calentamiento y en ausencia de oxigeno, lo que origina ciertos compuestos  que vuelven a ser utilizados en la industria.

- Fermentación. Gran parte de la basura orgánica (paja, aserrín, lactosa de maíz, etc ) pueden servir de medio de cultivo para bacterias y levaduras y producir mediante la fermentación  compuestos como el alcohol o el ácido acético, utilizados en la industria.

- Recuperación. Este proceso consiste en la colecta de productos presentes en la basura y que pueden ser industrializados directamente. Tal es el caso de la fabricación de tabiques con base en cenizas o de fieltro con base en desechos de piel y algodón.

            El manejo de la basura es tal vez uno de los retos más importantes que tiene el hombre de nuestro tiempo, además de provenir de una población  constantemente creciente, se produce en tales cantidades porque nuestros hábitos de consumo cada día lo propician más.

            Se requieren de soluciones técnicas para enfrentar este problema, pero también es necesario la proposición de nuevas formas de ser, de pensar y de comportarse, para que este problema pueda tener alguna solución

            La materia orgánica y la generación de energía

            Los desechos orgánicos pueden tener otros procesos. La fabricación de composta permite la reutilización de la materia convertida en abono para sustrato. Esta composta puede utilizarse en hortalizas y jardines.
            La materia orgánica (restos de comida, pasto, bagazo, etc) puede depositarse en recipientes tapados, durante varias semanas, procurando voltearla periódicamente. Una vez que se ha degradado, se puede combinar con tierra y obtener así un compuesto muy nutritivo para las plantas.
            El manejo de la materia orgánica en descomposición es un recurso que se explota más cada día. Esta materia produce importantes cantidades de gas metano, que en algunas aldeas está siendo utilizado en un programa piloto sustituyendo combustibles para cocinar y producir energía eléctrica.
            El calor que genera la fermentación y descomposición de la materia orgánica se utiliza para mantener el calor en ciertos hogares, como parte de programas innovadores de energía alternativa.

La reutilización

            Nuestra sociedad es cada vez más aficionada al uso de materiales efímeros. La idea del producto desechable ha invadido todas nuestras esferas. Pensar en comprar un producto con la idea de que nos dure mucho tiempo, no es un hábito tan común como debiera.
            Es tiempo de pensar en eso cuando compramos algún bien. También es necesario que agudicemos nuestra inventiva y creatividad para reutilizar lo que hemos comprado una vez que dejó de cumplir su cometido. Por ejemplo, no es necesario comprar todos los  cuadernos y libretas al inicio del año escolar, seguramente muchos de los usados el año pasado han quedado en muy buenas condiciones.
            También es necesario pensar en 'recircular' los bienes. Lo que hoy no nos es indispensable o útil puede ser lo que otra persona requiere. La ropa en buen estado, los muebles, los cuadernos, los aparatos electrodomésticos, pueden servirle a alguien. También nos pueden proporcionar algo de dinero si los vendemos.
            Es importante pensar en reparar antes de tirar y volver a comprar.
            Comprar productos reciclados es una buena alternativa. Los cuadernos y libros fabricados con papel reciclado le da una mejor oportunidad a nuestros bosques que la compra de papel nuevo.
            Aprender a reciclar el papel es una tarea interesante. 
 

 LA HIDROPONIA
(hydros=agua, ponos=labor)

            Esta técnica de cultivo ha venido a tomar fuerza a partir de reconocer la fragilidad del suelo para la producción de alimentos bajo las técnicas modernas. Utilizar un sustrato (suelo) muy limitado, adicionar soluciones nutritivas y, mantener a las plantas bajo condiciones ambientales controladas, produce buenos resultados y deteriora en menor medida el ambiente.

            Las plantas pueden ser cultivadas mediante procedimientos hidropónicos diferentes, en los que varía el sustrato, la composición básica de los nutrientes y la especie de planta.

            Como sustrato, se utilizan:

            La grava, es un medio barato, que facilita la aireación de las raíces, pero que se seca rápidamente por lo que, cuando se utiliza, debe regarse el cultivo tres veces al día.

            La agrolita, que es un material volcánico ofrece buenas cualidades en relación a la aireación y conservación de humedad, por lo que el riego puede hacerse cada tercer día.

            Tezontle, es barato y se recomienda usar molido. Ofrece buenas condiciones de humedad y aireación.

            Arena, se recomienda usar arena de río lavada que tiene menor cantidad de caliza y mejor pH para el cultivo.

            Vermiculita,  tiene excelentes cualidades para el cultivo, permite la aireación, retiene la humedad y mantiene el calor en el invierno y es fresca en verano, tal vez su mayor defecto es su costo.

            Aserrín, es un sustrato barato, mezclado con viruta ofrece buenas condiciones de aireación y retención de humedad. Tal vez uno de los inconvenientes es que debe esterilizarse por medios químicos, ya que con el calor desprende productos tóxicos.

            También se pueden utilizar otros sustratos como: piedra pómez, carbón, cáscara de semillas como el arroz, entre otros.

            Los recipientes de cultivo también pueden ser muy variados:
 
 


Macetas


Cajas

 
Tubos


Sacos

            Las sales nutritivas se preparan con base en los requerimientos de las plantas  a cultivar. Por lo general contienen principalmente: nitrógeno, fósforo, calcio, magnesio y azufre y; como oligoelementos, manganeso, cobre, zinc, hierro, boro, cloro y molibdeno.

            Estos componentes se adicionan a las soluciones nutritivas a través de sales como el sulfato de magnesio o el fosfato monopotásico, el nitrato de calcio.

            Lo más recomendable es preparar una solución que contenga una proporción como la reportada por Douglas, (1976)

Valores de elementos recomendados para una solución nutritiva, en ppm

ELEMENTO

RANGO (mín-máx)

ÓPTIMO

Nitrógeno

150-1000

250

Calcio

100-500

200

Magnesio

50-100

74

Fósforo

50-100

80

Potasio

100-400

300

Azufre

200-1000

400

Cobre

0.1-0.5

0.5

Boro

2-10

1.0

Hierro

2-10

5.0

Manganeso

0.5-5.0

2.0

Molibdeno

0.01-0.05

0.02

Zinc

0.5-1.0

0.5

Una ppm (parte por millón) es el equivalente a un miligramo disuelto en un litro de agua o un gramo en 1000 litros.

 

 

            La preparación de la solución puede ajustarse de acuerdo a las condiciones del cultivo, es decir, el tipo de planta, la edad, las condiciones climáticas, etc. La experiencia puede ser la mejor indicadora de la fórmula ideal

            Sabes que la concentración de sales y el pH influyen en el funcionamiento de la planta; las raíces obtienen los nutrientes por ósmosis a nivel de los pelos radiculares, así, cuando la concentración o el pH no son los adecuados para la planta que se quiere cultivar, se obstaculizará el proceso de ósmosis y la planta no sobrevivirá.

            El cultivo hidropónico ofrece, sobre el cultivo tradicional, las siguientes ventajas:
 

  • Se puede obtener mayor cosecha por superficie toda vez que el suelo y las condiciones climáticas no son una limitante.

  • No hay que preparar periódicamente el suelo mediante barbecho, rastreo, arrope o surcado.

  • Se pueden controlar mejor las plagas.

  • No se requiere de control de malas hierbas y por ello no se utilizan herbicidas.

  • No se requiere rotación en el cultivo.

  • No se ocasiona estrés hídrico (punto de marchitez) en la planta ya que se dispone de una humedad constante, controlada.

  • Los fertilizantes (utilizados como parte de las soluciones nutritivas) no se desperdician y no quedan en el ambiente, además de que se pueden utilizar cantidades muy pequeñas.

  • Se puede controlar muy bien la concentración y el pH, de acuerdo al tipo de planta que se cultive.

  • Un defecto en la concentración de nutrientes se puede corregir rápida y de manera sencilla.

  • La esterilización de los sustratos es rápida y los efectos pueden eliminarse del suelo, rápidamente.

  • Se puede decir que hay un ahorro de tiempo y esfuerzo, aunque puede implicar una mayor inversión inicial.

  • La automatización de procesos (riego, control de ambiente) facilita la tarea aunque aumenta los costos iniciales.

  • Se pueden utilizar diferentes sustratos para cultivos distintos, en áreas contiguas y reducidas.

  • Se requiere de mano de obra calificada. El agricultor necesita una preparación específica.

  • Se requiere de un cuidado continuo, la cosecha depende casi en un 100% del cuidado y la pericia.

  • No hay mucha difusión de estas tecnologías y su aplicación es muy reducida aún.

  • El mercadeo de los productos no compite aún con los obtenidos por otros medios.


            Así, probablemente, la hidroponia es una alternativa que permite satisfacer las necesidades alimenticias, hacer un uso eficiente de los recursos naturales, no alterar los ciclos naturales, elevar o, al menos, no deteriorar la calidad del medio ambiente y ofrecer un nivel de vida decoroso para los agricultores.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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webmaster: Marcelo Adrián Fuentes