METALES PESADOS EN EL SUELO

METALES PESADOS EN EL SUELO

El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre la cual posee gran complejidad, tanto estructural como funcional, esto se debe a la interacción que se da entre su componente biológico y el componente físico y químico (Lafuente, 2007) . Su formación está dada por diferentes procesos que pueden ser físicos, químicos o biológicos como lo es la meteorización química, la alteración física de las rocas, así como por los procesos microbiológicos que se pueden producir en el ( Huertos & Baena, 2008).

Este tiene una función tanto aceptora como proveedora, es un sistema abierto que recibe y pierde energía y materiales. Se encarga de proveer a las plantas de nutrientes, así mismo funciona como espacio vital para gran variedad de organismos y animales. Por otro lado, al ser un componente básico de los ecosistemas está ligado a procesos importantes como la evolución (Lafuente, 2007) .

En condiciones naturales el suelo se encuentra en equilibrio, sin embargo, este puede romperse por alteraciones en los parámetros, los cuales pueden ser producidos por acciones naturales o antropogénicas, la modificación en el equilibrio puede generar un cambio negativo el cual se denomina degradación (Huertos & Baena, 2008). Un ejemplo de degradación del suelo es la acumulación de elementos químicos y compuestos que se encuentran en concentraciones elevadas, a este tipo de degradación se le denomina contaminación, este puede tener efectos negativos sobre otros organismos como por ejemplo en plantas o microorganismos presentes en el suelo (Vega, s.f.).

las acciones naturales que pueden alterar el equilibrio del sistema edáfico pueden darse por activación volcánica o lixiviado de mineralizaciones. En cuanto a las alteraciones derivadas de las acciones antropogénicas se dan por los residuos peligrosos generados por algunas actividades humanas como la minería, agricultura, actividades industriales, ganadería, etc., estas actividades son los principales constituyentes de la contaminación por metales pesados en el suelo (Huertos & Baena, 2008).

Los metales pesados son aquellos elementos cuya densidad es igual o superior a 5g/cm3 y que poseen un peso atómico mayor al del hierro  (Fe) (Huertos & Baena, 2008). Sin embargo, con esta definición se estaría excluyendo metales cuyo peso atómico es inferior al del hierro pero que  pueden ser metales contaminantes  como por ejemplo el vanadio (V), manganeso (Mn) y cromo (Cr), al igual que se excluirán otro elementos que no son metales pero aun así contribuyen a la contaminación del suelo como: el arsénico (As), flúor (F) y fósforo (P) (Huertos &  Baena, 2008 ; Prieto et al., 2009).

Los metales pesados se pueden clasificar         en dos grupos: oligoelementos y sin función biológica conocida. Los oligoelementos son los micronutrientes requeridos en pequeñas cantidades para el crecimiento de los organismos como por ejemplo: B, Co, Cr,Cu, Mo,Mn,Ni,Fe,Se Zn y el metaloide As, sin embargo, si sobrepasan cierto umbral de concentración pueden ser tóxicos para los organismos . Por otro lado, los metales pesados sin función biológica conocida resultan ser altamente tóxicos y tiene la propiedad de acumularse en los organismos, alguno de estos son el Cd, Hg,Pb,Sb,Bi,Sn y Tl (Prieto et al., 2009; Navarro-Aviñó et al., 2007 ).

Para conocer la calidad del suelo es importante determinar los niveles de concentración de diferentes metales, en este caso se escogió el estudio de Mahecha, J., et al., del 2015, en el que se buscaba determinar los niveles de Cu, ZN, Ni, Pb, Cd y Cr en suelos sometidos a prácticas agrícolas intensivas en el departamento del Meta-Colombia . Para esto muestrearon 10 fincas agrícolas con actividad agrícola mayor a 10 años, las muestras de suelo fueron tomadas cerca de las raíces de las plantas que es donde se acumulan los metales pesados provenientes de fuentes antrópicas. Tras distintos análisis de laboratorio lograron observar que la secuencia de las concentraciones Zn>Cu>Pb>Cr>Ni, y que en ninguno de los casos se superaron los máximos permitidos establecidos por Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos EPA. Esto se puede dar debido a las propiedades fisicoquímicas del suelo, y que exista un intercambio en la matriz suelo-planta.

Cuando los valores de concentración de metales pesados superan los límites máximos permitidos, se presentan varias consecuencias, los cuales recaen principalmente en que están en la capacidad de bioacumularse, lo que quiere decir que hay un aumento en la concentración de un producto químico cuando pasa del ambiente a estar en un organismo. En el caso de las plantas cuando se presenta exceso de metales pesados en el suelo y una alta acumulación dentro de la planta, esta se puede ver afectada por inhibición en su crecimiento, daño en sus estructuras, afectación de sus actividades fisiológicas y bioquímicas, y un retraso en el proceso de germinación de semilla (Prieto et al., 2009).

 Ruíz y Armienta en su artículo publicado en el 2012, realizaron un estudio en el que se determinaron como se veía afectado el desarrollo de una variedad de maíz, que fueron sembradas en cuatro sustratos que se encontraban bajo la influencia de jales mineros y que presentaban distintas concentraciones de metales pesados y de arsénico (As). De esta forma encontraron que las plantas que eran sembrados en sustratos con concentraciones más altas de As y metales mostraban síntomas graves como necrosis, clorosis, adelgazamiento de hojas e inhibición del crecimiento. Por otro lado, también lograron determinar que entre mayor sea la distancia que haya entre los jales mineros y el lugar donde creció la planta el crecimiento era mejor (46 cm) que si crecía en lugares cercanos (24 cm), ocurrió lo mismo con otras características anatómicas, como el peso, la biomasa y el número de hojas. Con esto pudieron concluir que la contaminación por metales pesados y As producida por los jales mineros afecta el desarrollo de las plantas de maíz ya que se genera una alteración en su crecimiento, así como efectos fitotóxicos que se ven expresados en su apariencia.

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