Practicas para la remediacion y conservacion de los suelos PDF

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Toda la informacion recavada de diferentes fuentes bibliográficas en la web, analisis y resumen de cada una, para su uso y apoyo de quien lo necesite...

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ÍNDICE. Pág.

6 6.1 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.2. 6.3 6.4 6.4.1. 6.4.2. 6.5. 6.5.1. 6.5.2. 6.5.3.

Índice. Introducción Conservación y remediación del suelo. Agentes de la erosión del suelo. Límites aceptables de la erosión.. Formas de erosión. Fases en el proceso de erosión. Factores que provocan la erosión hídrica. Factores que provocan la erosión eólica. Técnicas y estructuras de conservación de suelos Prácticas vegetativas. Prácticas mecánicas y agronómicas. Técnicas de remediación del suelo. Técnicas de remediación de estructura del suelo. Técnicas de remediación de las composiciones químicas y nutrientes del suelo. Técnicas de remediación de micro y macro fauna edáfica. Conclusiones. Bibliografía.

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1 2 3-4 5-7 8 9-10 11 12-13 14-16 17-18 19 20-21 22-26 27 28 29 30 31

INTRODUCCIÓN. La contaminación del suelo está aumentando debido al crecimiento poblacional a nivel mundial, que favorece la producción y Liberación de compuestos de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) en el Ambiente Los PAH constituyen un grupo prioritario de contaminantes ambientales, que son contaminantes frecuentes presentes en suelos y sedimentos; Ellos son también de preocupación ambiental debido a sus efectos tóxicos, mutagénicos y / o cancerígenos. Los suelos contaminados crónicamente tienen impactos negativos en ecosistemas acuáticos y terrestres que afectan el desarrollo de los seres vivos, la El fenantreno es tóxico para algunas especies marinas porque provoca una respuesta inhibidor de las membranas celulares debido a su fuerte naturaleza hidrofóbica. En suelos no contaminados con hidrocarburos sólo del 0,1 al 1% de los microorganismos autóctonos tienen la capacidad de degradar los hidrocarburos y que éstos una vez que han sido expuestos al petróleo, el número de microorganismos degradadores de hidrocarburos que principalmente son bacterias y hongos, aumentan a través del enriquecimiento selectivo, la mutación o la transferencia de plásmidos. Los microorganismos superficiales viven en la mezcla de suelos y la mayoría se encuentran ligados a las partículas del suelo (Moyer et al., 1996). El suelo es un recurso natural difícilmente renovable esencial para la sociedad, ya que proporciona las materias primas para toda actividad. Lejos de ser una capa residual y estática, un mero soporte para las plantas, constituye un ecosistema complejo y dinámico donde tienen lugar numerosos procesos físicos, químicos y biológicos. El suelo no solo es un lugar donde podemos andar, a continuación, se presentan, diversos factores que afectan al suelo y una posible solución para remediar el suelo dañado.

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UNIDAD 6 CONSERVACIÓN Y REMEDIACIÓN DE LOS SUELOS. La remediación es el tratamiento o conjunto de operaciones que se realizan con el objetivo de recuperar la calidad del subsuelo contaminado (suelos y aguas subterráneas asociadas). Existen diferentes técnicas que permiten alcanzar los valores de contaminación residual óptimos para garantizar la salud de las personas y de los ecosistemas, según los usos definidos del lugar. Las metodologías se aplican en función de las necesidades del proyecto (tipo de sustancia contaminante, modelo hidrogeológico, limitaciones, etc.) y a menudo es necesaria la implementación de dos o más técnicas para descontaminar el suelo. En los proyectos de remediación se requiere de una exhaustiva caracterización del sub suelo, así como de los ensayos piloto adecuados. De esta manera, es posible desarrollar un modelo conceptual hidrogeológico ajustado al lugar, que permita conocer el origen y los mecanismos de desplazamiento de la contaminación en el medio subterráneo. a conservación de suelos es un sistema que complementa y combina obras estructurales, medidas agronómicas, de fertilidad y agroforestales, Este sistema debe aplicarse de la forma más completa posible, si se desea tener éxito tanto en la protección del suelo como en la productividad. Tomando en cuenta esta combinación se puede, al mismo tiempo, lograr los siguientes objetivos: Controlar la erosión: evitando que la corriente arrastre el suelo La cantidad de suelo fértil que se pierde en cada invierno y que la corriente se lleva al río u otros depósitos es muy alta, esta pérdida erosiva da como resultado la pérdida de la capa productiva del suelo y la formación de cárcavas, las prácticas de conservación de suelos están orientadas a frenar la velocidad del paso de agua por sobre el suelo (escorrentía). Aprovechar mejor el agua: aumentar la infiltración del agua en el suelo. Fuera del suelo se pierde toda el agua de la escorrentía que no logra infiltrarse en el suelo, esta agua no puede ser aprovechada por los cultivos, las obras de manejo de suelo y agua permiten el almacenamiento y/o el aprovechamiento del recurso hídrico, dando un uso sostenible al suelo.

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Mejorar la fertilidad de los suelos y prevenir con más eficiencia las plagas y enfermedades. La conservación de suelos, además de contemplar la construcción de obras físicas para el manejo del mismo, consiste también en la aplicación de medidas que ayuden a mejorar la fertilidad del suelo con el propósito de evitar las pérdidas de suelo por erosión y mejorar el rendimiento de los cultivos. Para lograr el cumplimiento de estos objetivos, existen numerosas prácticas de conservación, todas giran alrededor de los siguientes cuatro principios, para el manejo de suelos: 1.-Proteger la superficie del suelo. Una cobertura vegetal protege el suelo contra el golpe de las gotas de lluvia y el arrastre del agua de escorrentía. También aumenta la infiltración del agua en el suelo porque, bajo la protección de la cobertura, éste no pierde su buena estructuración por la compactación. Prácticas: capa de material vegetal muerto (rastrojo o mulch), siembra de abono verde, agroforestería, labranza mínima, siembras en contorno. 2. Reducir el largo de la pendiente. Hay varias prácticas que reducen el largo de la pendiente y con eso la velocidad de la escorrentía. También ayudan a aumentar la penetración del agua en el suelo y reducen así la cantidad de suelo perdido por los procesos erosivos. Con las obras de reducción o corte de la pendiente, el suelo que arrastra la escorrentía se sedimenta y se mantiene en cada estructura construida. Prácticas: barreras vivas, muros de retención, zanjas de ladera, terrazas de base angosta, callejones o hileras de árboles. 3. Reducir la inclinación de la pendiente. Con todos los tipos de terrazas se evita la escorrentía y se aumenta la infiltración del agua en el suelo. Las terrazas, al mismo tiempo, ofrecen una plataforma cultivable.

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6.1. AGENTES DE LA EROSIÓN DEL SUELO. Se denomina erosión al proceso de sustracción o desgaste de la roca del suelo intacto (roca madre) por la acción de procesos geológicos exógenos, como las corrientes superficiales de agua, el hielo glaciar, el viento o la acción humana. La erosión implica un transporte posterior de los fragmentos rocosos y no una mera disgregación de las rocas. Los agentes son más eficaces en función dependiendo de qué tipo de roca sea, la capa que la protege (hierbas, árboles, suelo, etc.), la cantidad de agua existente, el viento y su uso. La erosión hídrica El agua es un erosivo muy enérgico. Cuando el suelo ha quedado desprotegido de la vegetación y sometido a las lluvias, los torrentes arrastran las partículas del suelo hacia arroyos y ríos. El suelo, desprovisto de la capa superficial, pierde la materia orgánica (humus) y entra en un proceso de deterioro que puede originar hasta un desierto. Los factores climáticos tienen un papel importante en la erosión hídrica, siendo las precipitaciones, tanto en su intensidad como en su duración, el elemento desencadenante del proceso. No obstante, la relación entre las características de la lluvia, la infiltración, el escurrimiento y la pérdida de suelo, es muy compleja. La erosión eólica Comparado con el agua, el viento resulta un agente erosivo menos intenso, pero en las regiones secas adquiere una importancia muy especial. En estas zonas áridas el viento ha formado los desiertos, que constituyen una superficie muy extensa a lo largo y ancho de la Tierra. El viento por sí solo no tiene la fuerza para ocasionar graves daños al suelo. Sin embargo, acarrea distintas partículas que al chocar con la tierra la van desgastando. Esta forma de erosión del suelo es la más lenta y menos perceptible para el hombre.

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Se entiende por erosión eólica el proceso de disgregación, remoción y transporte de las partículas del suelo por la acción del viento. Factores que favorecen la erosión eólica: 

Vientos fuertes y frecuentes.

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Superficies llanas expuestas al viento.

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Suelo seco, suelto, de textura fina y poca materia orgánica. Con una inexistente o degradada estructura del suelo.

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Condiciones de aridez. Altas temperaturas y escasas precipitaciones.

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Poca cubierta vegetal. Así un pastoreo abusivo, la quema de residuos agrícolas y el laboreo irracional pueden ser factores causantes de la erosión eólica.

Erosión por laboreo Es la erosión ocasionada por la intervención del hombre. Los trabajos agrícolas, de edificación y todas las actividades humanas provocan daños en el suelo. Sin lugar a dudas la erosión por laboreo es la que más daños provoca en la superficie de la tierra. CAUSAS DE LA EROSIÓN La erosión puede tener varios orígenes y normalmente cuando nos encontramos frente a un proceso erosivo es por la combinación de varias de estas causas no por una sola de ellas. Aunque estos procesos pueden ser naturales, casi siempre encontramos la mano del hombre en su desencadenamiento. Nunca ha sido tan verdad como hoy en día la frase de que “Los bosques precedieron a la civilización, los desiertos la siguieron” (Chateaubriand). La deforestación: Un suelo desprovisto de vegetación no está cohesionado. Las raíces de las plantas sujetan el suelo que se encuentra a su alrededor. Cuando un suelo pierde la mayor parte de sus plantas por un incendio, por una tala abusiva, por el sobrepastoreo, por una obra pública poco cuidadosa etc…, corre el riesgo de que las tasas de erosión aumenten.

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Los malos usos agrarios: Unas prácticas agrarias incorrectas pueden causar que la erosión se acelere y sea un problema grave. En el punto anterior ya hemos comentado que el sobrepastoreo de una zona puede ser peligroso, pero hay otras prácticas que también pueden serlo como el arar siguiendo las pendientes de las montañas con lo cual además de dejar el suelo suelto lo dejamos en el sentido que es más fácil que el agua lo arrastre. Las sequías: El descenso de las precipitaciones provoca que los suelos se queden sueltos por la muerte de parte de las plantas que los sustentan y la disminución de la humedad. Muchas de nuestras sequías son más el resultado de una sobre explotación de nuestros recursos hídricos que el resultado de falta de precipitaciones. Por lo tanto el derroche de agua es una causa directa del aumento de la erosión. Otras actividades humanas: En algunos de los apartados anteriores ya hemos comentado algunas de estas actividades como las obras públicas poco respetuosas con el medio, pero otras acciones como las actividades mineras poco cuidadosas o las modificaciones en los cauces de los ríos (deforestación, desvíos, cortes de meandros, ocupación de parte del lecho por edificios, etc…) o en su caudal (presas, vertidos, etc…) pueden causar que la erosión aumente al quedar los suelos de los cauces fluviales y sus cercanías desprovistos de parte de la vegetación y humedad que los cohesionan. El cambio climático: El posible aumento de las temperaturas que estamos padeciendo y el cambio climático aumentarían las tasas de erosión, por un lado parece ser que nos encontraremos con un clima con periodos de sequía más largos, pero por otro las precipitaciones parece ser que no tienden a disminuir sino a concentrarse en periodos cada vez más cortos de tiempo. Si esta tendencia continúa, la erosión puede aumentar por las lluvias torrenciales sobre suelos sueltos a causa de las sequías.

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6.1.1. LÍMITES ACEPTABLES DE LA EROSIÓN.

La tolerancia a la pérdida de suelo es la cantidad de tierra que, expresada en toneladas por unidad de superficie y año, puede perder un perfil edáfico manteniendo su nivel de productividad actual durante un largo periodo de años (F.A.O., 1967). Refleja, pues, la máxima pérdida de suelo admisible con un grado de conservación tal que mantenga una producción económica similar, con los medios técnicos disponibles en la actualidad. El establecimiento de la tolerancia a la pérdida de suelo ha sido generalmente una cuestión de juicios multidisciplinares en tanto que factores físicos, como económicos se han manejado (F.A.O., 1967). Así, al establecer los límites de pérdidas que se pueden tolerar se suelen tener en cuenta las siguientes consideraciones: 1.- Es preciso mantener un espesor adecuado del suelo favorable para la producción agrícola y forestal durante largo tiempo. Deberá pues, tenerse presente el efecto de la erosión sobre los rendimientos de los cultivos en los suelos de que se trate. 2.- Las pérdidas habrán de ser menores que aquellas que provocasen formación de surcos y cárcavas. 3.- Habrán de ser también inferiores a las que causarían un considerable aterramiento en los cauces de desagüe, cunetas de carretera, etc. 4.- Las pérdidas no deben llegar al punto de que por erosión o aterramiento las semillas de cultivos corran el riesgo de perderse. Conocer la tolerancia de un suelo a las pérdidas resulta, así, algo primordial para definir los efectos que, la erosión que está sufriendo, pueden llegar a producir en un futuro más o menos inmediato. En general estos límites de tolerancia se han definido, una vez analizados los suelos, de un modo consensuado y bajo el epíteto de recomendaciones. No obstante, es evidente que la tolerancia a las pérdidas de suelos con las premisas sentadas anteriormente, depende de las propiedades del suelo en sí mismo, de la profundidad, topografía y erosión precedente sufrida.

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6.1.2. FORMAS DE EROSIÓN.

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Erosión hídrica

Plataforma erosiva causada en Southerndown, Gales del Sur, por erosión de los acantilados por el oleaje. 

Erosión marina

Por ejemplo, la formación de un acantilado o una rasa mareal. 

Erosión fluvial

Llevada a cabo por aguas encauzadas superficiales en los continentes. 

Erosión pluvial

llevada a cabo por las lluvias y la escorrentía (aguas no encauzadas). 

Erosión glaciar

Producida por el movimiento de masas de hielo. 

Erosión por cambios de fase.

Fractura de rocas producida por congelación del agua en grietas, debido a su aumento de volumen. 

Erosión eólica

Erosión eólica, producida por el esfuerzo de cizalla del flujo del viento o por la abrasión de partículas de aire que este transporta. El viento actúa sobre el relieve de acuerdo a las características climáticas del sitio: En las zonas desérticas modela la superficie al perfilar las dunas o formar los desiertos de piedras, llamados erg, al arrastrar el material fino y dejar el grueso. En las zonas húmedas y áridas se produce el transporte de materiales finos tal como el loess, originando relieves planos, ligeramente ondulados. Donde el tipo de rocas los permite, tal como sucede con las tobas, formadas por cenizas volcánicas compactadas, el viento modela la forma de las mismas originando ventanas, figuras, etc. Erosión por gravedad, (zona con polvo), en la Hoya de Guadix, España. Esta erosión se produce por el efecto directo de la gravedad.

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El makhtesh Ramon, en Israel, donde se aprecia erosión por colapso gravitatorio de sus márgenes. Transporte en pendientes de ladera. Transporte por gravedad de bloques o granos desgajados en laderas de montaña. Relieve Uno de los principales factores que determina la velocidad de los procesos de erosión es el relieve. Los procesos fluviales o gravitatorios actúan generalmente en presencia de una cierta pendiente topográfica. Superficie erosionada Efecto de la combinación de erosión eólica e hídrica en the Wave, Arizona, (Estados Unidos). El material erosionado puede consistir en: Roca madre (basamento o sustrato): roca no alterada, en la forma en que se formó por procesos geológicos. Puede tratarse de cualquier tipo de roca (ígneas, metamórficas o sedimentarias). Fragmentos de rocas producto de la meteorización mecánica (termoclastia, gelifracción, etc.) o formados por abrasión mecánica de la roca madre debida a la acción del viento, aguas o glaciares. Los agentes son más eficaces dependiendo del tipo de suelo, de la cubierta vegetal (hierbas, árboles, rocas, etc.), la cantidad de agua que circule, el viento o las variaciones térmicas. Causas por factores humanos Actividades humanas como la agricultura eliminan la capa protectora de vegetación, produciendo una erosión más acelerada. En los cambios de vegetación (como el paso de vegetación nativa a los cultivos) producen un aumento de la erosión produciendo que el suelo pierda sus nutrientes y sea infértil. También depende el tipo de vegetación que se encuentre en el lugar, por ejemplo, una zona sin cobertura vegetal está más expuesta a la erosión. Además, las hojas juegan un papel importante en la erosión, por ejemplo, un arbusto grande con hojas abundantes protege más el suelo de la caída de las gotas. Las gotas al caer sobre una hoja pierden velocidad y se dispersan en forma de gotas más pequeñas, por el contrario, al caer directamente al suelo, las gotas erosionan el suelo por su acción mecánica. La vegetación controla también la velocidad de la corriente de agua, cuanto más juntos estén los tallos de las plantas la velocidad de la corriente del agua será menor.

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6.1.3. FASES EN EL PROCESO DE EROSIÓN. Una vez que los sedimentos se han formado, la erosión los mueve. Los sedimentos son transportados lejos del lugar en el que se formaron. Existen muchos agentes erosivos. Las corrientes de agua mueven y depositan sedimentos. El agua erosiona mucho más material que cualquier otro agente erosivo. El viento también es importante como agente erosivo. Esto es especialmente cierto en climas áridos. El hielo en los glaciares puede erosionar enormes cantidades de sedimentos. La gravedad como fuerza erosiva atrae el material hacia la tierra. Muchos tipos de accidentes geográficos se crean debido a la erosión de sedimentos. Algunos se describen más adelante en este capítulo. Deposición Los sedimentos se depositan en un ambiente de deposición. Este puede ser una duna de arena, una playa, un lago, un recodo de un río o un gran número de otros lugares. Los científicos pueden averiguar el ambiente de deposición de una roca sedimentaria al mirar el tamaño de los sedimentos y las características sedimentarias de la roca. Muchos tipos de accidentes geográficos se crean a causa de la deposición de los sedimentos. Algunos se describen más adelante en este capítulo. Cambio de paisajes Las fuerzas tectónicas trabajan para construir enormes montañas y otros paisajes. Por el contrario, las fuerzas de meteorización desgastan esas rocas y paisajes de manera gradual. Con la erosión, las altas montañas se transforman en colinas e incluso planicies. Los montes Apalaches, ubicados a lo largo de la costa este de América del Norte, fueron alguna vez tan altos como el Himalaya. La meteorización transforma los materiales de la tierra en pedazos más pequeños. La erosión transporta esos pedazos a otras ubicaciones. La meteorización y la erosión modifican los paisajes de la superficie de la Tierra a lo largo del tiempo.

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6.2. FACTORES QUE PROVOCAN LA EROSIÓN HÍDRICA.

La erosión hídrica es el tipo de desgaste que sobre los materiales duros de la superficie terrestre ejerce el agua en sus diversas formas de desplazamiento, movimiento o flujo. Es un proceso de desgaste, transporte y deposición de las partículas que integran la roca, los minerales y l...