LA CONTAMINACIÒN DEL SUELO.pdf

8/19/2019 LA CONTAMINACIÒN DEL SUELO.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/la-contaminacion-del-suelopdf 1/24

LA UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Y PASSIM EDUCATIVA

presentan:

I CURSO BASICO DE ANALISIS DE AGUA, SUELOS AGRICOLAS,FERTIRRIEGO, HIDROPONIA Y CALIDAD DE ALIMENTOS

TEMA 7: LA CONTAMINACION DEL SUELO

MÓDULO 2: ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL SUELO

AGRÍCOLA, HIDROPONÍA Y SOLUCIONES DE FERTIRRIEGO



TEM A 7 : LA CONTAMI NACI ON DEL SUELO

I CURSO DE A NA L I SI S DE A G UA , SUE L OS A G RÍ COL A S, F E RT I RRI E G O, HI DROP ONI A Y CA L I DA D DE A L I ME NT OS

1. Contaminación del suelo.

La contaminación del suelo no es un fenómeno actual, así lo demuestra el trabajode Martínez Cortizas (1997) analizando los metales pesados existentes a diferentes

profundidades en turberas de Galicia y cuya deposición ha sido datada.

Tomando como base los contenidos de Pb encontrados en las zonas más profundas

cuya deposición data de unos 4000 años, se representan gráficamente los valores

que se van encontrando. Aparece el primer pico de la gráfica a una edad cercana

a los 2800 años, en plena edad del bronce; en ella, la utilización del estaño en la

aleación citada, lleva consigo una importante cantidad de plomo.

Posteriormente aparece un promontorio más que un pico en la época del Imperio

Romano, que desarrolla una gran actividad minera no solo de estaño sino

directamente de plomo, del que la zona aporta casi la mitad del consumo del

Imperio, que equivale a decir de todo el Occidente.

El tránsito del Imperio Romano a la dominación visigoda está representado por

un valle que remonta cuando los Visigodos se asientan definitivamente. A ello

sigue un valle, posiblemente debido a despoblamiento de la zona y una mayor

concentración humana en el sur para frenar la invasión islámica en cuyo período

de dominación aparece una forma dentada coincidiendo con los períodos de

esplendor del reino galáico frente al astur-leonés, pues los moros anduvieron

poco por estas tierras.La concentración de esfuerzos en el sur en la última etapa de la reconquista y el

predominio de castellanos y aragoneses, marca una época de poca actividad, tan

poca como la pujanza industrial y cultural de los reinos cristianos.

El final de la conquista y el descubrimiento de América marcan un nuevo impulso

industrial y metalúrgico ante la necesidad de barcos y armas, seguido de un

tímido incremento coincidente con la naciente revolución industrial en el resto de

Europa.

El máximo coincide con la implantación del petroleo como combustible preferente,

el desarrollo de los motores de explosión y el consumo de gasolinas con

tetraetilplomo como antidetonante, cuya supresión paulatina en los últimos años

ha provocado un fuerte descenso en la contaminación.

La contaminación del suelo consiste en la introducción de un elemento extraño al

sistema suelo o la existencia de un nivel inusual de uno propio que, por sí mismo

o por su efecto sobre los restantes componentes, genera un efecto nocivo para

los organismos del suelo, sus consumidores, o es susceptible de transmitirse a

otros sistemas.

Existe una contaminación de origen natural y otra de origen antrópico o inducido.La contaminación natural, en general, responde al segundo criterio utilizado en

la definición que es la modificación de los contenidos habituales.

69





1.1 Contaminación natural.

La primera causa de contaminación natural es la propia alteración mineral que

da origen al suelo. Existen algunas rocas cuyo contenido en determinados

elementos es especialmente alto y los suelos que sobre ellas se desarrollan

heredan esa elevada concentración. Este es el caso de algunas rocas

metamórficas como las serpentinas cuyo contenido en cromo y en niquel suele

ser muy alto.

Otro factor importante es el lavado, así en climas ecuatoriales o tropicales

donde la alteración mineral es muy intensa, pueden ocurrir acumulaciones

residuales de elementos poco móviles aun cuando el contenido inicial no fuese

excesivamente elevado. En menor medida puede ocurrir en climas húmedos en

los que pueden provocarse desequilibrios que conducen a toxicidad por algunoselementos como es el caso del aluminio, del hierro o del manganeso; todos

ellos son habituales pero pueden alcanzar concentraciones excesivas.

La actividad volcánica cubre las áreas vecinas con sus emanaciones ya sean

sólidas en forma de cenizas, o gaseosas con aportes de diversos compuestos

oxidados de azufre que generan una fuerte acidez en el suelo. En este caso,

más que la contaminación por el elemento aportado puede producirse otra

inducida que eleva la solubilidad de algún elemento preexistente.

La atmósfera puede servir de vehículo para la introducción de elementos extraños

en el suelo bajo diferentes estados físicos. En forma sólida, el polvo provenientede lejanas zonas puede provocar una sobreconcentración de algún elemento, o

la dilución de los nutrientes presentes como es el caso de las nubes de polvo

ricas en cuarzo y cuyo origen son las conocidas calimas.

En zonas costeras, los fuertes vientos generan aerosoles con diminutas gotas

de agua que pueden alcanzar a extensas franjas costeras en las que elevan la

salinidad. Este efecto adquiere una especial relevancia en las zonas áridas o

semiáridas en las que la lluvia es insuficiente para provocar el lavado de las

sales añadidas.

Por último, tenemos la contaminación gaseosa, que si bien puede considerarse

inducida porque el desprendimiento de gases suele ser de origen antrópico, su

distribución es natural pues no siempre se produce en el lugar en que se origina

sino que puede alcanzar zonas lejanas debidas al régimen de vientos dominantes.

1.2. Contaminación antrópica.

Uno de los principales agentes contaminantes del suelo es la industria, que

genera residuos sólidos que se depositan sobre los suelos vecinos y cuyo efecto

suele ser reducido en el espacio pero persistente en el tiempo. Los residuos

líquidos tienen un efecto más extendido en el espacio y de más difícil control,

pues además de los suelos afectados directamente por ellos, al incorporarse a

las aguas superficiales pueden extenderse a zonas relativamente lejanas y que

70





utilicen esas aguas para riego. Las emisiones de polvo o gases se distribuyen

por el viento y su comportamiento es similar al de la contaminación atmosférica

ya comentada.

Las actividades mineras provocan en el suelo, además de su desaparición en

el área afectada que no siempre se recupera convenientemente, una

contaminación en las zonas cercanas en las que se depositan gran cantidad de

residuos sin valor para la explotación. Cuando la actividad extractiva está

relacionada con metales pesados, materiales radioactivos o sustancias similares,

nocivas para los seres vivos, la contaminación afecta a una gran superficie por

el efecto de la dispersión del polvo generado por el aire. Este efecto

contaminante puede alcanzar a las aguas subterráneas cuando su magnitud

es grande y en función de las condiciones climáticas y la permeabilidad de lossuelos afectados.

La agricultura es la actividad más contaminante para el suelo ya que afecta a

grandes superficies del mismo y es la actividad principal que se desarrolla

sobre él. La contaminación del suelo se efectúa tanto en el manejo como en

los aditivos utilizados, fertilizantes y pesticidas.

Existen otra serie de actividades en las que el efecto contaminante no es tan

evidente como en las anteriores, como sucede con la caza, que deja grandes

cantidades de plomo y otros metales utilizados en los cartuchos. Las áreas

urbanas son otra gran fuente de contaminación por la enorme producción deresiduos, así como las vías de comunicación por los gases desprendidos por

los motores de explosión. En este sentido hay que tener cada vez más en

cuenta el intenso tráfico aéreo que deja gran cantidad de residuos en la

atmósfera y que indefectiblemente terminan en el suelo.

De cualquier forma en el análisis de la contaminación del suelo hemos de

tener en cuenta los factores inherentes al mismo entre los cuales cabe considerar

dos fundamentales:

Susceptibilidad. Es el grado de sensibilidad de un suelo concreto para un

determinado agente contaminante.

Carga crítica. Es la máxima cantidad de una sustancia que el suelo puede

recibir sin que aparezcan efectos nocivos, para él o para la vida que soporta.

1.3. Agentes contaminantes

Para que exista contaminación es necesario que existan agentes contaminantes,

entendiendo por tales a aquellas sustancias o acciónes que producen

contaminación en el suelo. Existen una serie de características del agente

contaminante que condicionan su efecto final sobre el suelo, las de mayor

transcendencia son las que siguen:

Biodisponibilidad. Es la capacidad del agente contaminante para ser

absorbido por los seres vivos.

71





En este sentido juega un importante papel el suelo, porque ofrece unas

condiciones en las cuales la disponibilidad de cada agente contaminante puede

variar en lo referente a solubilidad, posibilidad de ser retenido o complejado,

degradado o eliminado.

También el ser vivo receptor de la acción nociva presenta una susceptibilidad

diferente, por lo que la biodisponibilidad hay que enfocarla para cada receptor

concreto. De este modo, un agente contaminante puede manifestar una

determinada biodisponibilidad para un cierto organismo o grupo de ellos, pero

como en el sistema suelo una misma función puede ser desempeñada por

organismos diferentes, es posible que la funcionalidad quede garantizada y el

efecto sobre el suelo no sea significativo.

Movilidad. Es la capacidad para extenderse a lo largo del suelo y hacia otros

sistemas con él relacionados. Esta característica es fundamental a la hora de

determinar la magnitud del problema creado, pues por muy alta que sea la

biodisponibilidad y la nocividad de un determinado agente, si su acción está

localizada en el punto en que se incorpora al suelo, los efectos apenas se dejarán

notar; por el contrario una sustancia o acción qua actúe en un gran volumen de

suelo, aunque sus efectos sean muy pequeños, el influjo final será muy

importante.

Persistencia. Es la capacidad para permanecer en el suelo sin ser neutralizado o

degradado. Esta característica marca el otro parámetro de la extensión del efectonocivo, que es el factor tiempo. Pequeñas acciones duraderas pueden conseguir

mayores efectos que grandes daños esporádicos.

Existen diversos tipos de agentes contaminantes cuya procedencia es muy

variada. No todos son activos sino que existen otros pasivos cuyo papel principal

es provocar una dilución de los elementos que proporcionan la fertilidad del

suelo. Este es el caso de las sustancias inertes que llegan al suelo procedentes

de escombreras, que generalmente no contienen elementos nocivos para las

plantas ni los microorganismos pero diluyen los nutrientes. En este apartado

hay que incluir los depósitos de gravas de extracciones cercanas o de canteras

y minas que no poséan efecto contaminante por no contener restos de los

minerales extraídos.

En el caso de escombros procedentes de la construcción, no son tan inocuos

como pueden parecer pues contienen abundante yeso que incrementa la

salinidad, aluminio, hierro y otros metales con ellos aleados que pueden alcanzar

niveles tóxicos en el suelo y bajas cantidades de plomo, cadmio y cinc

primordialmente procedentes de los restos de pinturas. El cemento, ladrillos,

áridos y cerámicas, terminan incorporándose al suelo por un proceso de alteración

mineral muy lento, que va a cambiar sus propiedades pero no necesariamente

en un sentido desfavorable.

Al suelo llega también una apreciable cantidad de metales pesados procedentes

72





de los desechos industriales, residuos domésticos y muy diversas actividades humanas. Los aportes no

suelen ser importantes en algunos casos, como los residuos urbanos, pero por su continuidad en el

tiempo pueden terminar ocasionando graves perturbaciones.

Un agente muy común son las lluvias ácidas que modifican el pH del suelo y pueden incrementar la

concentración de elementos nocivos, presentes en el suelo pero inmovilizados por insolubilización. El

efecto de las lluvias ácidas es muy importante en la áreas industriales, pero se produce en todas las

zonas con mayor o menor intensidad. Estas proceden de la oxidación en la atmósfera de diversos óxidos

de nitrógeno y azufre que en contacto con el agua atmósferica generan grandes cantidades de ácidos

sulfúrico y nítrico preferentemente. Además de los desprendimientos industriales colaboran en este

fenómeno el consumo de combustibles fósiles de los vehículos terrestres y aéreos, así como la propia

desnitrificación del suelo.

El uso del suelo conlleva, a veces, la aportación de fertilizantes de forma excesiva que también modifica

las condiciones naturales del mismo, si bien el máximo grado de contaminación lo ejercen los pesticidas.

2. Contaminantes específicos.

La contaminación del suelo y de las aguas es un proceso influído por una serie de agentes contaminantes, cada

uno se comporta de forma diferente y ejerce un efecto distinto, tanto por su naturaleza como por la del agente

receptor. No obstante se pueden agrupar por su efecto o por su origen; seguiremos este segundo criterio por lo

que iremos analizando los siguientes grupos:

Contaminación por fertilizantes.

Contaminación por pesticidas.

Contaminación por metales pesados.

Lluvia ácida.

Otros tipos de contaminantes.

2.1. Contaminación por Fertilizantes.

El suelo es capaz de suministrar nutrientes a las plantas cuando se encuentran en equilibrio con él, como

sucede en los suelos vírgenes. En los cultivos existen factores de desequilibrio que hacen imposible que lo

anterior se cumpla. El primero es la fuerte exportación de material con lo cual se interrumpen los ciclosbiogeoquímicos, además se introducen especies extrañas a la vegetación natural del suelo, con lo que se

generan demandas para las que el suelo puede no estar preparado. Aún suponiendo que las demandas

estuviesen acordes con la capacidad del suelo para suministrar nutrientes, no existe una diversidad adecuada

que explore diversas posiciones del suelo y que demande proporciones diferentes, sino que se suelen repetir

los cultivos intensificando determinadas demandas que impiden el desarrollo normal de la alteración mineral

y de la mineralización orgánica. Si todo esto fuese poco, se exigen unos rendimientos superiores a los que se

generan en la vegetación natural.

De todo lo anterior se desprende la necesidad de adicionar una serie de elementos cuyo consumo por el

73





cultivo excede a la capacidad de suministro del suelo, se hace imprescindible la utilización de los abonos. La

nutrición vegetal utiliza una serie de elementos químicos en proporciones variables, entre los considerados

macronutrientes destacan los llamados esenciales, nitrógeno, fósforo y potasio, que figuran en todos los

planes de abonado de los cultivos.

Hay dos aspectos fundamentales en la adición de estos elementos al suelo, uno que ha de hacerse en forma

iónica directa o facilmente asimilables, y otra que nunca están constituídos por sustancias puras sino que van

acompañados de una numerosa corte de elementos, algunos de los cuales pueden resultar nocivos para la

propia planta, para sus consumidores o para las aguas, a las que pueden pasar por lavado del suelo.

Una consecuencia que suele llevar aparejada el uso de abonos es la modificación del pH del suelo, en diferente

sentido según el tipo empleado. Si bien el principal efecto de los abonos está relacionado con una aplicación

discordante con las necesidades del cultivo, lo que provoca que existan excesos de algunos elementos que

pueden lavarse y pasar a las aguas freáticas y de ellas a las de consumo.Para mejor comprender las acciones que ejercen los abonos será conveniente pasar revista a las formas más

utilizadas de los elementos principales.

En el caso de los abonos nitrogenados se ha de tener en cuenta que la forma asimilable por las plantas es,

primordialmente, la nítrica y en segundo lugar la amoniacal, salvo en algunos cultivos, como el arroz, en que

se hace de forma inversa. Las formas orgánicas no suelen ser directamente asimilables, salvo casos muy

excepcionales.

Los abonos nitrogenados tienen un nivel óptimo de utilización, superado el cual no existe incremento de

rendimiento, por lo que los excedentes pueden ser lavados, si se encuentran en forma soluble o pueden ser

arrastrados desde la superficie por las aguas de escorrentía, en ambos casos pueden llegar a las aguasfreáticas o superficiales.

Su paso a las aguas, cuando es en forma excesiva, puede resultar tóxico para los animales y para el hombre.

Los nitratos no son perjudiciales en sí mismos pero pueden sufrir una reducción hacia nitritos e incluso

nitrosaminas, que sí tienen toxicidad e incluso a las últimas se las considera cancerígenas.

Este proceso reductor puede llevarse a cabo en el intestino humano, por lo cual no es necesario que se

produzca ninguna transformación en su paso por el agua. Por ello puede resultar peligrosa una aplicación

excesiva en ciertos cultivos, como la espinaca, que pueden almacenar grandes cantidades de nitrato cuando

lo absorben de forma excesiva.

El paso a las aguas puede provocar en las mismas una sobreeutrofización que lleva a un crecimiento desmedido

de la población de algas y otras formas vegetales acuáticas. Cuando se desarrollan en exceso en la superficie,

impiden el paso de luz y evitan la proliferación de formas verdes en las zonas profundas, lo que hace disminuir

la formación de oxígeno por ellas. Simultáneamente puede surgir, al amparo de la excesiva proliferación

vegetal, un crecimiento desmedido de la microfauna, con una demanda de oxígeno muy elevada.

La disminución en la producción de oxígeno y el aumento de la demanda puede disminuir la aerobiosis del

medio acuático e incluso convertirlo en un medio anaerobio, con el consiguiente cambio en la microflora

existente. Esta anaerobiosis hace que los procesos oxidativos que facilitan la degradación de las innumerables

sustancias orgánicas que llegan a los ríos, decrezcan y con ello lo haga su capacidad depuradora.

Al tiempo y en el caso de los compuestos nitrogenados que nos ocupan, se puede producir una reducción delos nitratos con formación de las sustancias tóxicas que antes apuntamos, que ya pueden ser consumidas

74





directamente sin necesidad de reducción intestinal. No obstante, hay que señalar que los tratamientos

oxidativos a que se somenten las aguas de bebida, pueden oxidar parte de estos compuestos.

Abonos nitrogenadosNitratos Sódico

Cálcico

Amónico

Amónico cálcico

Potásico

Amónicos Sulfato

Fosfato

Nitrosulfáto

Orgánicos Cianamida cálcica

Urea

Urea-form

Volviendo a la forma de aplicación del nitrógeno, en la tabla adjunta se observa que son tres las formas

principales: nítrica, amoniacal y orgánica.

Las formas nítricas son de acción inmediata pero de escasa permanencia en el suelo, el excedente de la

absorción se lava con facilidad por la elevada solubilidad que presentan y la escasa capacidad del suelo

para retenerlos. Su aplicación debe hacerse de forma fraccionada en pequeñas dosis y en suelos que notengan una permeabilidad excesiva. Pueden ser muy útiles para tratamientos de choque o en suelos con

una actividad biológica escasa.

Desde el punto de vista de su acción sobre el suelo, las formas cálcicas y sódicas provocarán una elevación

del pH, que puede ser útil en suelos ácidos. El resto tiene poca incidencia por la absorción simultánea del

anión y el catión.

Las formas amónicas requieren una oxidación previa por la microflora edáfica para transformarse en

nítricas, que se absorben con mayor facilidad. Tienen la ventaja de poder fijarse en el complejo absorbente

a la espera de su utilización por lo que su lavado es menor que en las formas nítricas. Su permanencia es

mayor y puede distanciarse más su aplicación. Pueden aplicarse a suelos más permeables sin que el riesgo

de lavado sea excesivo.

La oxidación que han de sufrir no las hace adecuadas en medios reductores salvo en cultivos que las

absorban directamente, como el arroz. Esa oxidación provoca el cambio de una base como el amonio en

ácido nítrico, lo cual crea una fuerte acidificación del suelo que es conveniente neutralizar,

salvo que se apliquen a suelos básicos.

75





Por último, las formas orgánicas son las más persistentes pero las que requieren mayor transformación en el

suelo. Son convenientes cuando la actividad biológica es elevada y el medio es oxidante, o al menos no reviste

riesgos de reducción por hidromorfía. Tienen una cierta tendencia acidificante, pues pasan por una fase

amónica, excepto la cianamida cálcica que por su exceso de cal es basificante.

Abonos fosfatadosFosfatos naturales

Derivados Superfosfatos Simples

Concentrados

Fosfato bicálcico

Nitrofosfatos

Amónicos

Escorias básicas

Acido fosfórico

Metafosfato cálcico

Los abonos fosfatados son mucho menos móviles que los abonos nitrogenados por lo que el riesgo de que

pasen a las aguas freáticas es mínimo. Solo pasan a las aguas superficiales mediante su arrastre desde la

superficie del suelo por escorrentía, cuando se producen fuertes lluvias tras su aplicación a la superficie. El

riesgo que conlleva su paso a las aguas es el de la sobreeutrofización, semejante al del nitrógeno y que yahemos comentado.

Los fosfatos naturales pueden aplicarse al suelo directamente tras una molienda. Su asimilación es baja por

predominar la forma de fosfato tricálcico casi insoluble. Son útiles en suelos ácidos que facilitan su solubilidad

y que se ven mejorados por la elevación del pH que provoca el calcio liberado.

De ellos se derivan una serie de sustancias, las más utilizadas son los llamados superfosfatos, obtenidos por

tratamiento de los fosfatos naturales con ácido sulfúrico. Con ello se favorece la aparición de formas monocálcicas

de mejor asimilabilidad. Es neutro o ligeramente ácido por el exceso de sulfúrico. Cuando se utiliza el ácido

fosfórico, en lugar del sulfúrico, se obtienen los superfosfatos concentrados; en ellos la acidez residual suele

ser menor.

Cuando los fosfatos naturales se tratan con ácido clorhídrico se obtiene el fosfato bicálcico, de poco uso por su

elevado coste. De forma similar pero con ácido nítrico, se obtienen los nitrofosfatos que son abonos mixtos.

Con ácido sulfúrico en exceso se puede llegar al ácido fosfórico que puede neutralizarse con amonio y obtener

el fosfato amónico o utilizarse como tal, lo que es bastante raro.

La mayor riqueza en fósforo la posee, despues del ácido fosfórico, el metafosfato cálcico, obtenido de los

fosfatos naturales tratados con fósforo elemental. De poco uso pero muy útil en suelos ácidos de regiones

húmedas, por su escasa capacidad de fijación y baja movilidad.

Otra fuente de abonos fosfatados es la metalurgia del acero que libera como subproducto unas escorias

básicas relativamente ricas en fósforo (Escorias Thomas); tienen la ventaja de aportar otros elementos como

76





magnesio, hierro y manganeso, aunque no sean muy ricas en fósforo. Su pH básico las hace utilizables en

suelos ácidos de forma casi exclusiva.

Desde el punto de vista del pH del suelo, los superfosfatos y los fosfatos amónicos son acidificantes y resultan

ideales en suelos básicos. Los suelos ácidos prefieren las escorias y los fosfatos bicálcicos.

Los abonos potásicos no suelen presentar problemas de lavado hacia las aguas por su escasa toxicidad.

Las formas más utilizadas son las que aparecen en la tabla adjunta.

Abonos potásicosCloruroSulfatoNitrato

Metafosfato

No suelen tener efectos notables sobre la reacción del suelo, pues o se trata de sales neutras, o se absorben

los dos componentes de la sal, o ambas cosas a la vez.

Como resumen de las acciones más importantes de los abonos sobre el pH del suelo tenemos la tabla

siguiente:

ABONOS EFECTO SOBRE EL P H

Potásicos Sin efecto

Superfosfatos Tendencia a una débil acidificación

Escorias Basificantes

Amoniacales Acidificantes

Nitratos Tendencia a la basificación las sales sódicas ocálcicas

Cianamida cálcica Basificante

El predominio de la agricultura extensiva en grandes zonas hace que se reduzca considerablemente la utilización

de fertilizantes, sobre todo si la comparamos con países como Holanda de pequeño tamaño, llanos y con una

agricultura fuertemente intensiva, necesaria por su densidad de población.

2.2 Contaminación por Pesticidas.Pesticidas son todos aquellos "productos utilizados para combatir los parásitos y enfermedades de las plantas,

proteger a los cultivos de los agentes dañinos, aunque no sean parásitos (malas hierbas, algas...) y mejorar

cualitativa y cuantitativamente la producción".

La producción de los cultivos se puede ver muy afectada tras el ataque de parásitos, microorganismos que le

producen enfermedades o por la vegetación adventicia que compite por el agua y los nutrientes. La aplicación

masiva de abonos y la selección de especies de rápido crecimiento ha contribuído a disminuir las defensas

físicas de las plantas ante el ataque de parásitos y enfermedades.

Por ello constituyó un hito importante en el desarrollo agrícola el descubrimiento en 1939 de las propiedades

insecticidas del DDT aunque en la actualidad su uso está muy restringido. I gualmente importante fue la

comprobación en 1941 de los efectos herbicidas del conocido como 2,4-D. Baste considerar que el uso del

DDT en la India permitio, en solo diez años, reducir la incidencia del paludismo de 75 a 5 millones de

77





personas. Del mismo modo se ha conseguido erradicar en parte del mundo, la fiebre amarilla.

Desde entonces se han realizado enormes avances en la creación de nuevos productos que conjuguen una

elevada actividad con una mínima toxicidad. Aunque en 1976 la FAO afirma que el uso de pesticidas entraña

muy poco riesgo bajo un uso normal, lo cierto es que se han detectado en zonas bastante lejanas de su punto

de aplicación, tanto en aguas subterráneas como en cursos de agua superficiales, incluso en sedimentos.

De hecho la Comisión Europea en su Directiva para el agua potable solo permite un máximo de 0.1 mg/l para

cualquier pesticida aislado, y hasta 5 mg/ l para la totalidad de los presentes. Ello obliga a prestar una

atención especial a su dinámica en el suelo y su tránsito hacia las aguas.

Los pesticidas o fitosanitarios se agrupan atendiendo al tipo de organismo hacia el cual se dirigen, en la

actualidad se dividen en dos grandes grupos: plaguicidas y herbicidas, si bien no pueden separase totalmente

porque muchas sustancias presentan efectos combinados.

Plaguicidas. Sustancias que sirven para combatir los parásitos y enfermedades de los cultivos, del ganado,

de los animales domésticos, del hombre y de su ambiente.

El término deriva de los vocablos latinos "plaga = llaga" y "caedere = matar", a traves de su raíz "-cida"

Herbicidas. Productos que evitan el desarrollo de plantas adventicias.

Deriva de las palabras latinas "herba = hierba" y "-cida" ya considerado.

Dentro del grupo general de fitosanitarios se clasifican usualmente por su acción, su naturaleza y su toxicidad.

En cuanto a su acción se distinguen preferentemente los siguientes grupos, dentro de los plaguicidas, pues

los herbicidas presentan todos la misma acción:

I nsecticidas. Sustancias químicas que ejercen una acción letal sobre los insectos, utilizándose, por ello en el

control de especies nocivas para las plantas cultivadas y, directa o indirectamente, para el ser humano y los

animales. Pueden actuar por ingestión como los derivados del arsénico, del azufre, del cianuro, del mercurio

y del fósforo, pero están siendo paulatinamente sustituídos por los insecticidas orgánicos, los cuales son

menos perjudiciales para el hombre y otros animales; en este caso se les distribuye sobre los alimentos

naturales del parásito, como pueden ser los jugos celulares de las plantas, de modo que pueden aplicarse en

el suelo para que sean absorbidos por la planta. Otros actúan por contacto como los derivados de hidrocarburos

clorados, fosfatos orgánicos y los carbamatos. Un tercer grupo lo constituyen los que se conocen como

respiratorios, tal es el caso del dióxido de azufre, ácido cianhídrico y óxido de etileno.

Acaricidas. Actúan contra los ácaros.

Nematicidas. Su objetivo son los nemátodos fitófagos aunque su acción se extiende a los restantes grupos.

Su uso ha distorsionado el control natural ejercido por los carnívoros de hábito canibal sobre el número de los

saprófagos, muy útiles en la transformación de la materia orgánica y de gran actividad minadora, y los

fitófagos parásitos de las plantas.

Fungicidas. Su acción se dirige hacia los hongos tanto ecto como endoparásitos. Su máximo efecto lo

alcanzan cuando se encuentran en fase de germinación por la gran susceptibilidad de las esporas a estos

compuestos. Los fungicidas más antiguos son compuestos inorgánicos que corresponden a una mezcla de caly azufre, y al oxicloruro de cobre.

Antibióticos. Su empleo está relacionado con su acción bacteriostática o bactericida para combatir

78





enfermedades.

Rodenticidas. Como su nombre indica van dirigidos contra los roedores.

Avicidas. Contra las aves granívoras preferentemente.

Molusquicidas. Dirigidos hacia los moluscos pero preferentemente a caracoles y babosas.

Atrayentes y r epelentes de insectos. El uso más extendido es el de la feromonas que se utilizan como

trampas para la captura de los insectos. Carecen de cualquier efecto contaminante al estar perfectamente

aislados. Los repelentes impiden que los insectos depositen sus huevos en las hojas de las plantas, impidiendo

de este modo la invasión por las larvas.

En lo referente a su naturaleza los principales tipos pertenecen a los siguientes grupos:

Organoclorados. Son insecticidas, herbicidas y fungicidas aunque su principal acción es la primera. Son

derivados clorados de hidrocarburos aromáticos. Su principal representante es el DDT.

Organofosforados. Son insecticidas derivados del fósforo con radicales orgánicos, su principal característica

es su biodegradabilidad.

Carbamatos. Son sales o esteres del ácido carbámico o uretano.

Derivados de la ur ea y tiourea. Todos se utilizan como herbicidas.

Compuestos heterocíclicos. De uso como herbicidas.

Compuestos inorgánicos. Acciones diversas. Muy empleadas son las sales de cobre como fungicidas.

Según su toxicidad la clasificación se realiza en función de su dósis letal 50 o cantidad de producto que es

capaz de eliminar al 50 % de una población. Se establecen los siguientes niveles:

Supertóxicos. DL50 < 5mg/Kg

Extremadamente tóxicos. DL50 entre 5-50mg/kg

Muy tóxicos. DL50 comprendida entre 50-500 mg/kg

Moderadamente tóxicos. DL50 que oscila entre 500 - 5000mg/kg

Ligeramente tóxicos. DL50 que va de 5 - 15gr/Kg

Practicamente n o tóxicos. DL50 > 15 gr/Kg.

Trataremos ahora con más detenimiento alguno de los aspectos que acabamos de ver, entre ellos destacamos

los siguientes:

Naturaleza de los plaguicidas.

Naturaleza de los herbicidas.Absorción de los pesticidas por el suelo.

Eliminación de los pesticidas del suelo.

Uso de los pesticidas.

79





2.2.1. Naturaleza de los plaguicidasDentro de los plaguicidas encontramos diversos grupos de acuerdo con su estructura química, que

presentan características comunes en cuanto a su forma de acción, toxicidad, persistencia y

peligrosidad para los vertebrados incluído el hombre.

Derivados halogenados.

Son fundamentalmente insecticidas aunque algunos tienen propiedades fungicidas, acaricidas y

herbicidas. Los más frecuentes son los compuestos clorados. De hecho el miembro del grupo que ha

sido más utilizado es el DDT o diclorodifeniltricloroetano, que provocó una auténtica revolución en

su tiempo, allá por 1940, dada su fácil síntesis y su bajo precio, razón por la cual se mantiene su uso

a pesar de las recomendaciones en contra del mismo y de la prohibición que existe en un gran

número de países. Poseen una alta toxicidad para los insectos, actuando sobre su sistema nervioso

al que llegan a través de su cutícula.

Presentan una persistencia muy elevada lo que los hace especialmente peligrosos, esta ha sido la

principal causa de la prohibición del miembro más destacado del grupo, el DDT, y de alguno más.

J unto a esta característica está la de su bioacumulación en los tejidos adiposos de los vertebrados

que hace que premanezcan en los organismos durante un largo tiempo y que las concentraciones

sean cada vez mayores, aunque no está claro que se produzcan movilizaciones posteriores que den

lugar a intoxicaciones graves.

Aparecen tres tipos diferentes dentro del grupo:

Derivados halogenados de hidrocarburos alifáticos.

Derivados halogenados de hidrocarburos alicíclicos.

Derivados halogenados aromáticos.

Compuestos organofosforados.

Son ésteres o amidas derivadas del ácido fosfórico, tiofosfórico, ditiofosfórico, fosfónico y fosfínico.

Su mayor actividad es como insecticidas, aunque algunos de ellos presentan actividad nematicida,fungicida y herbicida. Estos compuestos son más selectivos que los derivados halogenados por lo

que se reduce el peligro de eliminación de otros insectos que puedan ser beneficiosos, como los

polinizadores.

Entre los compuestos organofosforados destacan: paratión, metilparatión, malatión y forano.

Carbamatos.

Son derivados del ácido carbámico, tiocarbámico y ditiocarbámico, en los que se sustituye un grupo

alcohólico por uno ámino. El primer insecticida introducido fue el sevín, producto de gran actividad

y amplio espectro de acción, siendo además barato, estable y relativamente poco tóxico.

Estos plaguicidas presentan algunas ventajas frente a los organofosforados como son su eficacia

contra insectos resistentes a estos últimos y su mayor seguridad de manejo, pero también presentan

80





desventajas ya que son de producción más difícil, más caros y de mayor toxicidad frente a los

insectos polinizadores. Su modo de acción principal es el mismo que el de los insecticidas

organofosforados.

Compuestos inorgánicos.

Se utilizan poco como insecticidas y con más frecuencia como fungicidas. Los principales son:

Insecticidas fluorados. Actúan por ingestión y se utilizan algunos fluosilicatos y la criolita.

Insecticidas arsenicales. Se utilizan sustancias como los arseniatos de plomo y cálcio, el arseniato

básico de cobre y el Verde París.

Otros fungicidas inorgánicos. Entre ellos destacan los mercuriales, los fumigantes halogenados

alifáticos como el bromuro de metilo o el sulfuro de carbono que es muy tóxico en mamíferos.

2.2.2. Naturaleza de los herbicidas

Herbicidas. Productos que evitan el desarrollo de plantas adventicias. Deriva de las palabras latinas

"herba = hierba" y "-cida" ya reseñado anteriormente. Hasta mediados del siglo XX el control de las

hierbas adventicias de los cultivos se hacía por medios mecánicos, mediante azada o arado, con un

elevado costo en mano de obra y una mezcla de la capa superior del suelo que puede conllevar una

dilución de la materia orgánica cuando ésta se ubica en la superficie y su contenido es muy bajo. A

partir de 1940 se comienzan a utilizar sustancias con efecto fuertemente tóxico para especies

herbáceas. Los primeros productos eran de naturaleza mineral como el clorato sódico o el ácido

sulfúrico, bien de forma directa o por su formación a partir de diversos sulfatos como el amónico o

el ferroso. Posteriormente se inicia el uso de productos orgánicos basados en la estructura de

diversas hormonas vegetales, y después en inhibidores de la fotosíntesis.

Herbicidas totales: Aquellos que actúan sobre todo tipo de plantas herbáceas. Son especialmente

útiles en cultivos arbóreos siempre que tengan una edad superior a los tres años; también pueden

aplicarse en cultivos herbáceos que hayan alcanzado un elevado porte y que las líneas de siembra

estén suficientemente separadas, para poder esparcirlo sobre las hierbas adventicias de menorporte sin tocar al cultivo.

Herbicidas selectivos: Son los que actúan sobre ciertos grupos de plantas y no sobre otras. Están

basados en la interrupción de ciertas rutas metabólicas específicas, ello hace que la mayoría no

tengan acción sobre el metabolismo animal por lo que no poseen efectos tóxicos sobre el hombre.

Otra forma de clasificar los herbicidas es por su modo de actuación, en este sentido de distinguen:

Herbicidas residuales: Son de escasa movilidad y se aplican sobre el suelo desnudo sobre el que

forman una cubierta tóxica que destruye la planta en el momento de la nascencia. Son muy efectivos

sobre plantas anuales que nacen de semillas, pero poco o nada sobre plantas perennes, que suelen

brotar de bulbos o rizomas.

81





Herbicidas de actuación por contacto: Estos son muy poco móviles en la planta por lo que solo

actúan sobre la parte que los recibe directamente. Suelen aplicarse sobre las hojas donde se produce

su actuación destruyendo el follaje de la planta.

Herbicidas sistémicos: Una vez introducidos en la plantan se transportan por el floema y xilema

hasta la zona de actuación que suelen ser los organos de crecimiento, de esta forma se extienden

por toda la planta ejerciendo su efecto tóxico en todos los lugares incluidas las raíces; esto les hace

particularmente eficaces en plantas perennes al destruir los rizomas y bulbos que les otorgan la

persistencia. Pueden aplicarse sobre las hojas y su transporte se realiza por el floema hasta la raíz,

o en el suelo para ser absorbidos por la raíz y tranportados por el xilema hasta las hojas.

El momento de la aplicación es otra forma de clasificar a los herbicidas, de este modo tenemos:

Herbicidas de presiembra o preplantación: Se aplican antes de la siembra, en el caso de semillas,

o antes de la colocación de las plantas cuando se utiliza un semillero previo, como en la mayoría de

las especies hortícolas. Puede utilizarse un herbicida total cuidando que la dosis no sea muy elevada

o que su persistencia sea baja, para no dañar al cultivo posterior.

Herbicidas de preemergencia: Estos tratamientos se aconsejan fundamentalmente en el caso de

que en la parcela se haya detectado anteriormente la existencia de graves problemas de malas

hierbas. Se realizan despues de la siembra pero antes del nacimiento de las plántulas.

Se utilizan herbicidas residuales selectivos. Aunque algunos tienen cierta acción de contacto, su

efecto fundamental sobre las malas hierbas se produce al ser absorbidos por sus raíces. Por ello, el

suelo debe estar limpio en el momento de su aplicación, permaneciendo en el suelo y actuando

posteriormente, en el momento de la germinación de las malas hierbas. Algunos de ellos también se

podrán utilizar cuando el cultivo haya emergido, siempre que las malas hierbas o no hayan nacido o

se encuentren en estados precoces de desarrollo.

Al ser herbicidas de acción fundamentalmente radicular, en su utilización en preemergencia hay que

tener en cuenta que si después del tratamiento se produce un periodo prolongado de sequía, pueden

no ser eficaces. Por ello se recomienda principalmente su empleo en regadíos y secanos húmedos.

Herbicidas de postemergencia: Se utilizan cuando el cultivo está implantado y deben ser selectivos

o que su aplicación se realice evitando el contacto con el cultivo, en el caso de herbicidas de

contacto.

La naturaleza del suelo es otro aspecto a considerar y de ella hay algunos puntos muy importantes:

2.2.4. Absorción de los pesticidas del suelo

Los pesticidas pueden ser adsorbidos en el suelo por el complejo de cambio del mismo pero

fundamentalmente por la materia orgánica con la que pueden formar enlaces de diversos tipos.

La adsorción de los pesticidas constituye el principal mecanismo para su retención por parte del

suelo y la distribución entre la fase sólida y la solución puede representarse mediante las isotermas

de Langmuir y de Freundlich.

82





La adsorción está regida por factores propios del pesticida y por las condiciones del suelo, entre las que

destaca la naturaleza del complejo adsorbente y el pH. En la primera tiene mucho que ver el contenido en

materia orgánica y la concentración y naturaleza de la arcilla. Entre las propias del producto, como ya vimos,

el factor decisivo es el tamaño de su molécula y la polaridad de la misma.

Entre los mecanismos de adsorción destaca el intercambio iónico. Los catiónicos pueden ser adsorbidos por

las cargas negativas de la arcilla y de la materia orgánica como si de otro catión se tratase. Los aniónicos son

adsorbidos principalmente por la materia orgánica y por los oxihidróxidos de hierro y aluminio, si bien en este

caso la adsorción, como sabemos, estará muy influida por el pH.

Algunos con naturaleza de bases débiles puede sufrir una protonación cuando el pH es bajo, como sucede con

la triazina, en cuyo caso se comporta como un compuesto catiónico.

Cuando la adsorción es muy intensa el pesticida puede permanecer en el suelo durante un largo tiempo. La

persistencia varía de unos suelos a otros, pero siempre está en función de la naturaleza del producto. En la

tabla siguiente aparecen algunos intervalos de de tiempo correspondientes a sustancias muy utilizadas.

Tipo Acción Persistencia

Organoclorados Insecticida 2 - 5 años

Derivados benzoicos Herbicidas 3 - 12 meses

Derivados de la urea Herbicidas 4 - 10 meses

Amidas Herbicidas 2 - 10 meses

Ácidos alifáticos Herbicidas 3 - 10 semanasOrganofosforados Insecticidas 7 - 8 semanas

Carbamatos, Todas 2 - 8 semanas

2.2.5 Eliminación de los pesticidas del suelo

La eliminación de los pesticidas del suelo puede hacerse fundamentalmente por dos caminos: su

transferencia a otros medios o su degradación.

No obstante lo anterior no podemos olvidar que la mejor manera de deshacernos de algo es

simplemente no adquirirlo. No tendríamos la necesidad de buscar la forma de eliminar los pesticidas

del suelo si no los hubiesemos adicionado al mismo.

Una forma de defender los cultivos del ataque de los parasitos lo constituye lo que se conoce como

"Control integrado de las plagas", este se basa en tres pilares fundamentales:

Lucha biológica.

Métodos especiales de cultivo.

Empleo de variedades resistentes.

La lucha biológica se basa primordialmente en combatir a los parásitos de las plantas con sus

enemigos naturales. Engloba una serie de métodos encaminados a mantener bajos los niveles de la

población del individuo que constituye la plaga. Se pueden emplear enemigos naturales, impedir su

reproducción o proceder a la captura y posterior eliminación de los individuos dañinos.

Los enemigos naturales pueden ser tanto depredadores como parásitos o gérmenes patógenes. El

83





procedimiento es muy selectivo, no genera resistencia o lo hace de una forma extraordinariamente

lenta y, sobre todo, no deja residuos que contaminen el suelo, las aguas o la atmósfera. Su principal

inconveniente es que requiere de personal especializado y de un conocimiento exhaustivo de la

especie a atacar y de la atacante, para impedir que el remedio sea peor que la enfermedad. Los

insectos depredadores y parásitos, así como las aves y otros vertebrados insectívoros presentan la

ventaja de que buscan y encuentran la plaga, pueden aumentar en número y extenderse por sí

mismos. El inconveniente es que comienzan a ser efectivos cuando el insecto que constituye la

plaga es tan numeroso que ya ha causado daños.

Los pesticidas microbianos son preparados de virus y bacterias que se rocían de la misma manera

que un producto químico. Están compuestos del patógeno en cuestión y de alguna sustancia que lo

mantiene viable y además facilita su pulverización y posterior dispersión. Los preparados más comunes

y además de gran eficacia son a base de Bacillus thuringensis. Se emplea contra mariposa y susestadíos larvarios aunque es tóxico para las lombrices. La ventaja de estos pesticidas es que se

pueden producir, empaquetar, distribuir y aplicar de la misma forma que los productos de síntesis.

Como desventaja decir que su efectividad puede variar con las condiciones ambientales y que

requieren un periodo de tiempo antes de comenzar a actuar.

Otra forma de control es el impedimento de la reproducción. La suelta de machos esterilizados es

uno de los métodos que más éxitos a cosechado en el control de plagas. Su mecanismo de acción se

basa en reducir el número de individuos de la plaga haciendo que fracase su cópula. La esterilización

se logra mediante tratamiento con rayos gamma o con quimioesterilizantes. Una vez esterilizados

se sueltan en la zona afectada teniendo en cuenta que el número de machos estériles tiene que ser

mayor que el de machos de la plaga. Este método es el más específico, no deja residuos y no esposible la creación de resistencias ya que el arma de lucha es ella misma. Por contra requiere la

repetición periódica de la operación para mantener los niveles de la plaga en umbrales no dañinos y

además se necesita personal especializado que calcule el número de machos esterilizados necesarios

y el momento de suelta.

La captura se hace mediante el empleo de feromonas que es otro método de lucha de gran éxito.

Las feromonas son sustancias volátiles, secretadas en pequeñísimas cantidades por los propios

insectos y que intervienen en el apareamiento, atrayendo al otro sexo desde largas distancias e

induciendo al cortejo cuando ambos están cerca. Las feromonas empleadas en la lucha contra las

plagas son moléculas de síntesis química homólogas a las naturales. Se pueden usar de dos maneras:

bien impregnando una trampa para concentrar un gran número de individuos y tratarlos eficazmente

con un insecticida o bien saturando la atmósfera para lograr la confusión del insecto. Son muy

específicas, con nula toxicidad pero en muchas ocasiones no pueden competir con las naturales.

Los métodos de cultivo pueden dificultar el desarrollo de las plagas en el área en que se desarrollan,

para ello han de procurar eliminar los refugios naturales de los individuos que constituyen la plaga.

La eliminación de las malas hierbas o de los restos de cosecha ayudan a conseguir el objetivo citado.

La mayor parte de las plagas presentan una especificidad más o menos marcada, de este modo solo

pueden resistir cuando encuentran plantas adecuadas a sus necesidades, por ello una rotación en

los cultivos obliga a los parásitos a desplazarse de unas zonas a otras con una fuerte disminución delnúmero de individuos. Un cambio de las especies que obligue a una continua modificación de la

población parasitaria, consigue mantener la plaga en unos niveles suficientemente bajos como para

que no constituyan un problema grave. Al mismo tiempo es necesario mantener la zona libre de

84





plantas de similares características a las del cultivo y que podrían servir de reservorio del parásito.

Otra forma de lucha, es dificultar el ataque del parasito lo que puede conseguirse manteniendo al

cultivo en buenas condiciones de nutrición. Estas condiciones no siempre son las que tienden hacia

una mayor productividad, sino las que mantienen un crecimiento equilibrado de la planta, sobre

todo en lo referente a la resistencia de sus paredes celulares.

Todo lo anterior puede complementarse con el empleo de variedades resistentes; este tipo de

variedades debido a procesos de selección son poco susceptibles al ataque de los insectos. Esta

resistencia se basa en propiedades tales como tener concentraciones de nutrientes diferentes a las

plantas normales, poseer distinta textura o tamaño de hoja, o por secretar gomas o resinas tóxicas

o pegajosas.

Durante las últimas décadas se ha producido un cambio fundamental en relación a las plagas. Se ha

comprendido que el objetivo no es erradicar ninguna especie dañina, esto es prácticamente imposible

y puede provocar desequilibrios naturales impredecibles, sino que es el intentar mantener a los

organismos parásitos por debajo del umbral de daños. Este es el principio fundamental del control

integrado que se basa en mantener las plagas dentro de los límites aceptables, para ello se pretende

la explotación de los factores naturales de mortalidad, dejando como recurso final los métodos de

lucha aceptables desde el punto de vista económico, ecológico y toxicológico.

El ideal del control integrado es utilizar métodos preventivos para evitar que la plaga no alcance

nunca los niveles de densidad dañina y en el caso de alcanzarse estos niveles emplear cualquier tipo

de lucha química o biológica para lograr el retorno al punto por debajo del umbral de tolerancia. Estalucha química o biológica se deberá ajustar al ecosistema agrícola y a la plaga objeto de control.

Para lograr estos objetivos debe seleccionarse cuidadosamenteel tipo de sustancia a emplear

procurando la máxima especificidad en el ataque a la plaga, ello permitirá utilizar una dosis mínima,

incluso conjugando la acción de tipos diferentes.

Una última recomendación sería la selección de aquellos que posean un bajo efecto residual y que

sean de eliminación fácil y rápida, en este sentido pueden presentar ventajas los de origen natural

y no sintético, a los que el suelo está más adaptado para su degradación; en la actualidad se

ensayan numerosos derivados vegetales con efecto insecticida y de fácil degradación, no olvidemos

que el lindane o las piretrinas fueron de los primeros insecticidas utilizados estando la razón de su

ineficacia en la respuesta de los insectos que se fueron haciendo resistentes a los mismos. En este

punto surge una nueva necesidad que es la alternancia de los principios para evitar que se desarrollen

variedades resistentes.

De cualquier forma siempre existirá el problema de la eliminación de los excedentes aplicados que

cuando no son excesivos tanto los medios edáficos como los acuáticos están preparados para ello.

Esta eliminación pasa siempre por la descomposición del producto que puede tener lugar por vía

química o biológica. La desaparición del suelo puede llevarse a cabo por descomposición o por

transferencia a otros medios, por ello vamos a analizar someramente estos tres procesos:

Descomposición química.Descomposición biológica.

Tr an sf er en cia.

85





Descomposición química.

La descomposición química puede llevarse a cabo por una serie de mecanismos diversos en función

de la composición del pesticida y de los grupos activos presentes en su molécula. Es un proceso de

menor intensidad que la degradación biológica y solo tiene lugar en determinadas condiciones. Los

procesos más usuales son los relacionados con la oxido-reducción y la hidrólisis, en los medios

acuáticos adquiere una gran importancia la fotolisis.

En el proceso de descomposición química intervienen factores debidos al propio pesticida como:

Estructura química. Su influencia es obvia en el mecanismo que provoca la descomposición.

Coeficiente de reparto. Regula la presencia en solución del pesticida y la distribución de la parteadsorbida entre los coloides minerales y orgánicos. Este último aspecto regula los procesos de

descomposición química y biológica.

Solubilidad. Obviamente las reacciones químicas tienen lugar en solución, por lo que los más

solubles serán más susceptibles de degradar químicamente.

Adsorción. La posibilidad de que el pesticida se encuentre en solución está en función de su

capacidad para ser adsorbido por los coloides.

Dosis. Cuanto más alta mayor es la concentración y más elevada será su degradación. Este hecho

está relacionado con el concepto de vida media.

Presentación. Las formas líquidas o los pesticidas aplicados en solución son mucho más susceptibles

de degradación que los aplicados en forma sólida.

pKa, pKb. Estos valores son los que marcan la naturaleza catiónica o aniónica del pesticida, algo

que va a influir notablemente en la forma que puede llevarse a cabo su destrucción.

Otros se deben al suelo como:

pH . Además de su efecto sobre los procesos de hidrólisis, deshalogenación, hidroxilación y otros, lohace de manera indirecta sobre los que tienen que ver con procesos de oxidación y reducción, por

el efecto del pH sobre la capacidad oxidante o reductora de un medio.

Potencial redox. Su influencia es obvia en todos los procesos oxidativos o reductores.

Estructura y textura. La estructura regula el espacio poroso del suelo y la aireación, lo que

favorece los procesos en que se ve involucrado el oxígeno. La textura es la responsable de la

presencia de coloides minerales que regulan la adsorción; al mismo tiempo es la responsable directa

de la estructura.

Por último, hay otros factores relacionados con el medio como:

Te mp er at ur a. Cuanto más alta mayor es la actividad de las moléculas de los pesticidas y mayor su

reactividad.

86





Pluviometría. Es la responsable de la humedad del suelo, regula el movimiento de las sustancias y

procura un medio líquido en el que se han de desarrollar las reacciones químicas.

Descomposición biológica.

La descomposición biológica es el mecanismo principal de la descomposición de los pesticidas en el

suelo. La transformación microbiana puede tratarse de una autentica biodegradación, cuando los

microorganismos toman al pesticida como sustrato para su propio crecimiento, parte del mismo

puede ser utilizado en la construcción de las estructuras microbianas y la mayor parte termina en

forma de dióxido de carbono, agua y sales minerales, se trata de una autentica mineralización con

desaparición completa del pesticida.

En otras ocasiones se trata de un cometabolismo, en este caso se produce una transformación de laestructura del pesticida sin que pueda considerarse que se utiliza como fuente de energía para el

microorganismo. El catabolito resultante ya no posee la acción inicial pero puede tener otrso efectos,

en muchas ocasiones desconocidos y cuya toxicidad puede ser variable.

Los microorganismos pueden incorporar al pesticida a su propio organismo provocando una

acumulación, seguida de una liberación a la muerte del organismo captor.

Algunos microorganismos pueden realizar una polimerización o conjugación del pesticida. Es un

efecto similar al que realizan con los precursores húmicos al transformarlos en sustancias húmicas.

El polimero formado es menos movil que el original y carece de su efecto, si bien no tiene por qué

resultar inocuo.

Por último pueden ejercer una acción semejante a la que tiene lugar en el suelo de forma abiótica,

se trata de procesos de oxidación, de reducción o de hidrólisis.

Las bacterias son los principales organismos implicados en la degradación de los pesticidas. El

primer paso suele ser realizado por bacterias heterótrofas y actinomicetos, seguidos de bacterias

autótrofas, hongos, incluidos basidiomicetos, y protozoos específicos.

La biodegradación suele ser máxima en medio aerobios aunque también tiene lugar en medios

anaerobios, incluso sobre una misma sustancia como es el caso del DDT. En medios aerobios seproduce una deshalogenación por liberación de HCl y formación de un doble enlace en el etano, y en

medios anaerobios el resultado es el mismo pero por captación de una molecula de hidrógeno, que

deja en dicloroetano el tricloroetano precedente.

Por último, está la acción de las plantas superiores que absorben el producto y pueden metabolizarlo

por procedimientos semejantes a los utilizados por los microorganismos. Esta absorción puede

causar su muerte como en el caso de los herbicidas, o servir para su defensa en el caso de los

insecticidas.

87





En el proceso general de descomposición biológica intervienen factores debidos al propio pesticida

como:

Estructura química

Coeficiente de reparto

Solubilidad

Adsorción

Dosis

Presentación

pKa, pKb


Materia orgánica

pH

Potencial redox

Estructura y textura

Microorganismos


Temperatura.

PluviometríaCubierta vegetal

Tr an sf er en cia.

Una forma de eliminación de los pesticidas del suelo es la transferencia hacia otros medios.

Independientemente de la absorción por parte de las plantas, los pesticidas pueden pasar del suelo

a las aguas freáticas o a la atmósfera. Para ello existe un proceso común a ambas situaciones que

es la difusión o movimiento del pesticida en el suelo. La transferencia hacia las aguas se produce por

lavado y hacia la atmósfera por evaporación.

En el proceso general de transferencia intervienen factores debidos al propio pesticida como:

Estructura química

Volatilidad

Coeficiente de reparto

Solubilidad

Adsorción

Dosis

Presentación

pKa, pKb


88





Coloides del suelo

Arcillas

Naturaleza.

Densidad de carga

Naturaleza de los cationes de cambio

Materia orgánica

Capacidad de cambio

pH

Estructura y textura


Temperatura.

Pluviometría

Cubierta vegetal

2.3. Contaminante por metales pesados

Elementos cuya densidad es igual o superior a 5 gcm-3 cuando está en forma elemental, o cuyo número

atómico es superior a 20 (excluyendo a los metales alcalinos y alcalino-térreos). Su presencia en la corteza

terrestre es inferior al 0,1% y casi siempre menor del 0,01%. También tienen esta consideración aquellos que

presentan orígenes y comportamientos semejantes como el As, B, Ba y Se

Oligoelementos o micronutrientes

Son los requeridos en pequeñas cantidades, o cantidades traza por plantas y animales, y son necesarios para

que los organismos completen su ciclo vital. Pasado cierto umbral se vuelven tóxicos. Dentro de este grupo

están: As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se y Zn.

Sin función biológica conocida

Su presencia, en determinadas cantidades, en seres vivos lleva aparejada la de disfunciones orgánicas.

Resultan altamente tóxicos y pueden acumularse en los organismos vivos. Son, principalmente: Cd, Hg, Pb,

Cu, Ni, Zn, Sb, Bi.

89





2.4. Lluvia ácida.

Cuando la atmósfera recibe fuertes dosis de óxidos de azufre y nitrógeno, por reacciones químicas complejasestos compuestos se convierten parcialmente en ácido sulfúrico y ácido nítrico. Algunas de esas partículasácidas desaparecen por gravedad o por impacto contra el suelo, edificios, plantas, etcétera: es la llamadaprecipitación seca. Otras, permanecen en la atmósfera, se combinan con la humedad de las nubes y caen conla lluvia, la nieve y el rocío: es la lluvia ácida.

El carbón, así como otros combustibles minerales, son los responsables de verter a la atmósfera el óxido deazufre. Las altas temperaturas de las combustiones combinan químicamente el nitrógeno y el oxígeno presentesen el aire y forman el óxido de nitrógeno.

Las centrales eléctricas, las industrias grandes y pequeñas y las casas donde se combustiona carbón son losresponsables, junto a los usuarios de petróleo, de este tipo de contaminación.

El pH es el símbolo que utiliza la química para medir la ácidez o alcalinidad de las soluciones (equivale allogaritmo decimal negativo de la concentración de iones hidrógeno). Una solución neutra tiene un pH de 5,6a 7 (la escala va de 0,0 a 14,0), por debajo de 5,6 se considera medio ácido y por encima de 7,0, medioalcalino.

La llamada lluvia ácida tiene un pH inferior a 5,6 y puede ir hasta 2,5 y excepcionalmente 1,5.Una solución con un pH 6 es diez veces más ácida que una de pH 7, una de pH 5, cien veces más ácida. Laproporción se va multiplicando por diez a medida que disminuyen los valores del pH.

Los efectos de la lluvia y la precipitación ácida en lagos y corrientes de aguas implica la muerte de crustáceos,insectos acuáticos y moluscos y la desaparición del fitoplancton, lo que provoca con el tiempo la imposibilidadde sobrevivencia del resto de la fauna por falta de alimento y vuelve los lagos transparentes.

En el suelo, la ácidez penetra en la tierra y afecta las raíces de los árboles, al tiempo que sus hojas se venafectadas también directamente por las gotas de lluvia que reciben. El proceso de envenenamiento de la floratermina con la muerte de las plantas y árboles.

Los edificios y las construcciones de hormigón también se ven seriamente afectados, deben ser continuamenterestaurados, y en los animales se ha observado pérdida de pelo y desgaste prematuro de mandíbulas entre

otras afecciones.

La consecuencia de la lluvia ácida en el ser humano determina un incremento muy importante de las afeccionesrespiratorias (asma, bronquitis crónica, síndrome de Krupp, etcétera) y un aumento de los casos de cáncer.

90





Contenido en el suelo.

Fuentes principales.

La contaminación debilita todo el organismo, sea humano, vegetal o animal, y eso provoca una disminuciónde las defensas y una mayor disposición a contraer enfermedades. Los más afectados son los niños, las

personas mayores, las mujeres embarazadas y los aquejados de dolencias crónicas como corazón, circulacióny asma.

Documents

LA CONTAMINACIÒN DEL SUELO.pdf