Contaminación por Metales Pesados

Contaminación por Metales Pesados

Química del suelo y medio ambiente. M. Juárez Sanz, J. Sánchez Andreu, and A. Sánchez Sánchez. TD, Textos Docentes Alicante, Spain: Publicaciones de la Universidad de Alicante, 2006. p[677]-721.

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19. Contaminación por Metales Pesados

• INTRODUCCIÓN

• DEFINICIÓN DE METAL PESADO

• ORIGEN DE LOS METALES PESADOS EN SUELOS

• ENTRADA DE METALES PESADOS AL SUELO POR METEORIZACIÓN DE MINERALES

• ENTRADA DE METALES PESADOS AL SUELO POR ENMIENDAS AGRÍCOLAS

• ENTRADA DE METALES PESADOS AL SUELO DESDE LA ATMÓSFERA

• DINÁMICA Y MOVILIDAD DE METALES EN SUELOS

• FORMAS Y CONTENIDOS

• CONSECUENCIAS ECOLÓGICAS DE LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO, POR METALES PESADOS

• PREDICCIÓN DEL IMPACTO DE LA CONTAMINACIÓN DE SUELOS POR METALES PESADOS

• ESPECIACIÓN DE METALES PESADOS EN SUELOS

• EFECTO DE LA FORMA QUÍMICA DEL METAL PESADO EN SU TOMA POR LAS PLANTAS

• DIRECTRICES PARA EL CONTROL Y REGULACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN SUELOS

• BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

La civilización moderna depende de un gran número de metales para prácticamente todos los aspectos de su vida diaria. Es decir, existe una fuerte relación entre metales y desarrollo humano. Esto unido, al aumento de la población conduce, inevitablemente, a problemas ecológicos a causa de la amplia dispersión de los metales en el medio ambiente.

La presencia de estos metales en los distintos compartimentos ambientales, genera un buen número de problemas. Así, algunos son esenciales para muchos seres vivos, microorganismos, plantas, animales y el hombre; si bien, es verdad, que cuando sobrepasan ciertas concentraciones se transforman en tóxicos, otros tienen efectos beneficiosos, mientras los hay que siempre son tóxicos.

Por tanto, resulta de gran interés, conocer el comportamiento de estos metales en suelos, aguas y seres vivos. Se ha de tener en cuenta que, pueden sufrir un buen número de reacciones en suelo, como fue puesto de manifiesto en el Tema 16, de tal forma que quedan retenidos en este medio o bien permanecen solubles, lo que facilita su paso a las aguas y toma por los vegetales lo que permite su inclusión en la cadena trófica.

Luego será imprescindible conocer la reactividad química y movilidad de cada metal contaminante en los diferentes sistemas ecológicos puesto que ello afecta a su redistribución en suelos, sistemas biológicos y paso subsiguiente a la cadena trófica. Del mismo modo es prioritario fijar límites que determinen si un determinado producto es apto o no para consumo animal o humano.

DEFINICIÓN DE METAL PESADO

Este término es ampliamente utilizado en numerosos trabajos de investigación, tanto si tratan de contaminación ambiental o de suelos, como de nutríciónPage 678 | Top of Articlemineral de las plantas, por lo que conviene matizar el significado que queremos establecer con este concepto.

Una definición simple y sencilla para este término es la de considerar metales pesados, a aquellos cuyo número atómico es mayor de 20 o su peso específico es mayor de 5 g/cm3 (excluyendo los metales alcalinos y alca-linotérreos), pero esta definición resulta insuficiente si tenemos en cuenta las propiedades físico-químicas de estos elementos (radio iónico, estabilidad, capacidad de formación de complejos orgánicos, etc.).

Además según el contexto en el que nos movamos, esta definición puede o no puede decir nada; de hecho hay metales que por la consideración anterior están englobados dentro de los metales pesados y sin embargo a nivel biológico son elementos esenciales, como Fe, Mn, Zn, Cu y Mo; otros son esenciales en determinadas circunstancias, como el Ni, Cr, V, Ti, etc. y otros, de los que no existen evidencias de que tengan funciones en los sistemas vivos, como Cd, Hg, Pb, As, etc. (Barceló y Poschenrieder, 1992).

En consecuencia se pueden considerar varios grupos dentro del conjunto de los metales pesados; para el primer grupo de estos metales citados Fe, Mn, Cu, Zn y Mo, se utiliza el término de elemento esencial; el grupo formado por Ni, Cr, V y Ti, entre otros, por encontrarlos en bajas concentraciones en condiciones normales en suelos, plantas y organismos vivos se les denomina elemento o metal traza; por último los elementos que son innecesarios para los seres vivos se les llama metales no esenciales o tóxicos. Lo que si es cierto, es que cualquiera de los metales, si sobrepasan una determinada concentración se engloban en la categoría de metales tóxicos.

Ante esta diversidad de conceptos y definiciones, utilizaremos el término metal pesado, para designar a los metales no esenciales o tóxicos y al resto cuando se encuentren a concentraciones superiores a las necesarias; e incluso a aquellos elementos químicos que siendo metales ligeros o no metales presentan comportamientos y toxicidades similares (As, B, Ba y Se).

ORIGEN DE LOS METALES PESADOS EN SUELOS

Los metales pesados se encuentran en las rocas y/o material originario del suelo de forma natural, si bien, en su mayor parte se encuentran formando parte de compuestos y estructuras no disponibles para los organismos vivos. Pero ciertos metales pueden ser liberados al medio ambiente por distintos factores; principalmente los procesos edafogénicos de formación de los suelos y la diversas acciones contaminantes, tanto naturales como antropogéni-cas.

Dentro de las fuentes naturales de contaminación podemos citar:

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• Meteorización del material originario.

• Erupciones volcánicas.

• Formación de menas.

• Disgregación de meteoritos.

En cuanto a la contaminación antropogénica, se pueden identificar al menos cinco grandes grupos de entrada de metales pesados en el suelo (Tabla 19.I)

En 1983, Campbell et al. comparan las cantidades de metales pesados emitidas a la atmósfera de forma natural y antropogénica y encuentran que, por actividad humana se emiten unas 15 veces más de Cd, 100 veces más de Pb, 13 veces más de Cu y 21 veces más de Zn que por procesos naturales.

Tabla 19.I

FUENTES DE METALES TÓXICOS EN EL MEDIO AMBIENTE (Ross, 1994a)

1. - Minería y fundiciones.

a) Montones de desechos: contaminan por meteorización, erosión (As, Cd, Hg, Pb)

b) Lavado de minerales (As, Cd, Hg, Pb)

c) Transporte de menas (As, Cd, Hg, Pb)

d) Fundiciones: contaminación debida a polvo, aerosoles (As, Cd, Hg, Pb, Sb, Se)

e) Industria del hierro y acero (Cu, Ni, Pb)

f) Acabado de metales (Zn, Cu, Ni, Cr, Cd)

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