Repositiorio | FAUBA | Torri, S. I. “Remediacion de suelos

R E M E D IA C I O N DE S U E L O S C O N T A M IN A D O S CO N E L E M E N T O S T R A Z A
M E D I A N T E EL U S O DE B IO S O L ID O S C O M P O S T A D O S Y E N M IE N D A
C A L C A R E A . II) E F E C T O S O B R E LAS F R A C C IO N E S DE M E N O R
B IO D IS P O N IB IL ID A D DE CINC
SILVANA IR E N E T O R R I; MARTA SUSANA ZUBILLA GA y R.S. LAVADO
RESUMEN
L a b io d is p o n ib ilid a d d e e le m e n to s tra z a en su e lo s c o n ta m in a d o s p u e d e re d u c irs e a tra v e s d e p ro c e so s
de in m o v iliz a c io n . Se e stu d io l a fa c tib ilid a d de e m p le a r ‘c o m p o s t’ dc b io so lid o co n d istin to g r a d o d e m a d u re z ,
e n m ic n d a c a lc a re a o u n a c o m b in a c io n d e am b a s p a ra rem ed ial' su e lo s c o n ta m in a d o s co n Z n . L o s su e lo s se
c o n ta m in a ro n a r tific ia lm e n te , u tiliz a n d o cic lo s de h u m e d e c im ie n to -se c a d o p a ra lo g ra r el e q u ilib rio de Z n
e n tre las d istin ta s fra c c io n e s e d a fic a s. S e a n a liz o el e fe c to de las e n m ie n d a s so b re la fra c c io n de m e n o r
d is p o n ib ilid a d d e Z n , c o rre s p o n d ie n te a la fra c c io n de p re c ip ita d o s in o rg a n ic o s. S e o b se rv o q u e to d a s las
e n m ie n d a s in c re m e n ta ro n s ig n ific a tiv a m e n te la c o n c e n tra c io n de Z n en e s t a fra c c io n . D ich o in c re m e n to fue
sim ila r p a r a los ‘c o m p o s t’ co n d ife re n te g ra d o de m a d u ra c io n o la e n m ie n d a c a lc a re a . L o s m a y o re s in c re
m e n to s sig n ific a tiv o s se o b se rv a ro n p a ra la a p lic a c io n c o n ju n ta de ‘c o m p o s t’ d e b io so lid o m a d u ro y e n ­
m ie n d a calcarea.
P alab ras clave. R e m e d ia c io n , Z n, d isp o n ib ilid a d , c o m p o st, b io so lid o s , e n m ie n d a c a lc a re a .
CONTAM INATED SOILS REM EDIATION W ITH M ICRO NUTRIENTS
USING C O M PO ST E D BIO SO LID S AND C A LCA REO U S A M EN D M EN T.
II E FFECT OVER Zn BIOAVAILABILITY
SUMMARY
B io a v a ila b ility o f trace e le m e n ts in c o n ta m in a te d soils can be red u ced th ro u g h i m m o b iliz a tio n p ro cesses.
T h e fe a sib ility o f th e e m p lo y m e n t o f b io so lid c o m p o s t w ith d iffe re n t d e g re e o f m a tu rity , c a lc a re o u s
a m e n edm e n t o r a c o m b in a tio n o f b o th w as stu d ie d in o rd e r to re m e d ia te Z n c o n ta m in a te d soils. T h e so ils
w ere a rtific ia lly c o n ta m in a te d w ith Z n , u sin g w e t-d ry c y c le s to a c h ie v e Z n e q u ilib riu m a m o n g th e d iffe re n t
soil fra c tio n s. T h e a m e n d m e n t e ffe c ts on less a v a ila b le Z n fra c tio n s, c o rre sp o n d in g to th e in o rg a n ic fra c tio n
w e re a n a ly z e d . A ll the a m e n d m e n ts sig n ific a n tly in c re a se d th e c o n c e n tra tio n o f Z n in th is fra c tio n . T h e
m a g n itu d e o f th e in c re m e n t w as sim ila r fo r th e c o m p o s t w ith d iffe re n t d e g re e o f m a tu rity o r the c a lc a re o u s
a m e n d m e n t. H o w ev er, the g re a te st sig n ific a n t in c re m e n t w as o b se rv e d fo r the a p p lic a tio n o f m a tu re b io so lid
c o m p o s t a n d th e c a lc a re o u s a m e n d m e n t.
K eyw ord s. R e m e d ia tio n , Z n, av a ila b ility , c o m p o st, b io so lid , c a lc a re o u s a m e n d m e n t.
IN T R O D U C C IO N
L a a c u m u la c io n en lo s s u e lo s d e e le m e n to s p o te n c ia lm e n te to x ic o s c o n s titu y e u n se rio p ro b le m a
a m b ie n ta l.E s to s e le m e n t o s p u e d e n p r o v e n ir d e d i
v e rsa s f u e n te s .c o m o e m is io n v e h ic u la r(L a u , W o n g .
1982; Y a s s o g lo u e t a l 1 987; S u r th la n d e t a l 2 0 0 0 ),
v e r tid o i n c o n tr o la d o d e e f lu e n te s in d u s tr ia le s
( S c h u h m a c h e r e t a l., 1 9 9 7 ) ,d e p o s i t a c i o n a tm o s f e
ric a d e a e ro s o le s (S im o n s o n , 1 9 9 5 ), u so d e f e rtili
z a n te s fo s f o ra d o s ( A g b e n in , F e lix - H e n n in g s e n ,
2 0 0 1 ) y d e b io s o lid o s (B h o g a l e t a l , 2 0 0 3 ) e n tre
o tro s (T h o rn to n , 1991; T ille r, 1 9 9 2 ) .E s t o s e le m e n -
C a t e d r a d e F e r t i l i d a d y F e r t i l i z a n t e s , D e p a r t a m e n t o d e I n g e n i e r f a A g r i c o l a y U s o d e la T i e r r a , F a c u l t a d d e A g r o n o m i a , U B A .
Av. S an M a rtin 4 4 5 3 - C 1 4 1 7 D S E - C iu d a d de B u e n o s A ires. E -m ail: t o r r i@ a g r o .u b a .a r
R ev. F
acu ltad de
A
g r o n o m ia
U B A , 2 6 (1 ): 9 3 -9 7 , 2 0 0 6
SIL V A N A IR EN E TORRI e t al.
94
to s se a c u m u la n e n lo s s u e lo s y p r e s e n ta n u n a v id a
m e d ia e le v a d a e n lo s o r g a n is m o s v iv o s ( R a d h a e t
a l ., 1 9 9 7 ). L a t o x i c i d a d p o te n c ia l d e los e le m e n to s
tra z a e s ta d e te r m in a d o p o r v a rio s fa c to re s , c o m o su
c o n c e n tr a c io n , e s p e c ia c io n o f o r m a s e n q u e se p r e ­
s e n ta n e n lo s s u e lo s , la c u a l e s ta e s tr e c h a m e n te re la c io n a d a c o n su b io d is p o n ib ilid a d ( S h u m a n , 1985).
E s to s f a c to re s e s ta n , a su v e z , d e te r m in a d o s p o r la
n a tu ra le z a d e l e le m e n to y la s c a r a c te ris tic a s y c o m
p o n e n te s d e l s u e lo e n c u e s tio n ( F ra n c o is e t a l. ,
2 0 0 4 ). L a s t e c n o lo g i as d e r e m e d ia c io n im p lic a n el
u s o d e o p e r a c io n e s u n ita ria s q u e a lte ra n la c o m p o s ic io n o b io d is p o n ib ilid a d d e los a g e n te s c o n ta m i
n a n te s a tra v e s d e a c c io n e s q u im ic a s , f is ic a s o b io
lo g ic a s c o n el fin d e r e d u c ir su to x ic id a d , m o v ilid a d
o v o lu m e n e n el s u e lo c o n ta m in a d o . L a b io d is p o ­
n ib ilid a d d e lo s e le m e n to s tra z a e n lo s s u e lo s p u e d e
re d u c c ir s e a tr a v e s d e in m o v iliz a c io n q u fm ic a o
b io lo g ic a , u tiliz a n d o c o m p u e s to s in o rg a n ic o s , c o m o
e n m ie n d a s c a lc a r e a s , o e n m ie n d a s o r g a n ic a s c o m o
b io s o lid o s ( K n o x e t a l., 2 0 0 0 ; B a s ta e t a l., 2 0 0 1 ).
E l Z n e s u n e le m e n to e s e n c ia l p a ra lo s o r g a n is ­
m o s v iv o s , d e s d e b a c te r ia s h a s ta s e re s h u m a n o s .
L a c o n ta m in a c io n d e s u e lo s c o n Z n p u e d e o rig in a r
m e rm a s e n lo s r e n d im ie n to s d e lo s c u ltiv o s d e b id o
a e f e c to s f ito to x ic o s (H e e t al., 2 0 0 5 ). E l Z n e s u n o
d e lo s e le m e n to s tr a z a d e m a y o r m o v ilid a d , d e b id o
a q u e e s d e b ilm e n te r e te n id o p o r la f a s e s o lid a d el
su e lo . E l Z n e d a fic o se e n c u e n tr a e n d ife r e n te s f o r ­
m a s , c o n d iv e r s a b i o d is p o n ib ilid a d , s ie n d o la f r a c ­
c io n d e p r e c ip ita d o s in o r g a n ic o s la d e m e n o r d is p o ­
n ib ilid a d v e g e ta l ( A d ria n o , 2 0 0 1 ). L o s fa c to re s q u e
in flu y e n e n la r e te n c io n d e e s te e le m e n to so n el p H ,
c o n te n id o d e m a te r ia o rg a n ic a , te x tu r a d e l s u e lo y
c o n c e n tr a c io n d e s e s q u io x id o s d e h ie r ro y m a n g a n e so . S e h a o b s e r v a d o q u e la m a te ria o r g a n ic a
p ro p ia d e c a d a s u e lo (R o m n e y e t a l., 1 9 7 7 ), asf c o m o
la in c o r p o r a d a a s u e lo s c o n ta m in a d o s c o n fin e s d e
re m e d ia c io n ( M a r q u e n i e e t a l 1 9 8 1 ) d is m in u y e la
b io d is p o n ib ilid a d d e Z n . S h u m a n (1 9 9 9 ) o b s e rv o
q u e las e n m ie n d a s o r g a n ic a s o r ig in a n u n a r e d is
trib u c io n d e Z n d e s d e f o r m a s b io d is p o n ib le s h a c ia
fo rm a s d e m e n o r d is p o n ib ilid a d .
L o s b io s o lid o s p r e s e n ta n e n tre u n 4 0 - 6 0 % d e
m a te ria o rg a n ic a re s is te n te o n o d is p o n ib le p a ra los
m ic ro o rg a n is m o s e d a fic o s (T o rri e t a l . , 2 0 0 3 ). C u a n d o se in c o r p o r a b io s o lid o sin c o m p o s ta r a lo s
su e lo s , se o b s e r v a u n a r a p id a m in e r a liz a tio n d u r a n ­
te los p rim e ro s 3 0 d fas (T o rri e t a l., 2 0 0 3 ). E s ta m i ne-
R ev . F a c u l t a d d e A g ro n o m ia
UBA,
2 6 (1 ): 9 3 -9 7 , 2 0 0 6
ra liz a c io n se e n c u e n tr a a c o m p a n a d a p o r u n a e le v a ­
d a b io d is p o n ib i lid a d in ic ia l d e e le m e n to s tra z a , p a r
tic u la r m e n te d e Z n , o r ig in a n d o e f e c to s f ito to x ic o s
(S m ith , 1 9 9 6 ). L a i n c o r p o r a ti o n d e b io s o lid o s
c o m p o s ta d o s e v ita r ia el in c re m e n to in ic ia l e n la b io
d is p o n ib ilid a d d e Z n . E l u so d e e s ta e n m ie n d a o f r e
c e , a d e m a s , u n a a lte rn a tiv a a o tra s d is p o s ic io n e s
m e n o s e c o lo g ic a s . S e h a o b s e r v a d o q u e el u so a g r i­
c o la d e ‘c o m p o s t’ d e b io s o lid o s in c re m e n ta lo s r e n ­
d im ie n to s d e n u m e ro s o s c u ltiv o s h o r t ic o la s (O z o re s -H a m p to n e t a l , 1 9 9 4 ; S to ffe lla , 1 9 9 5 ). d e b id o a
u n a m e jo r a e n las p r o p ie d a d e s ffs ic a s d e lo s s u e lo s
m a s q u e a lo s n u trie n te s a p o r ta d o s (M e . C o n n e ll e t
a l , 1 9 9 3 ). P o r o tro la d o , el u s o d e b io s o lid o s c o m ­
p o s ta d o s in c o rp o ra a lo s s u e lo s m a te ria o r g a n ic a
re s is te n te al a ta q u e m ic r o b ia n o c a p a z d e fija r e le ­
m e n to s tra z a . C o n el tie m p o , la m a y o r p r o p o r tio n d e
Z n e n su e lo s e n m e n d a d o s c o n b io s o lid o s se e n
c o n tro en las f ra c c io n e s p r e c ip ita d a s (T o rri y L a v a d o , 2 0 0 5 ). P o r o tro la d o , se o b s e r v o q u e la in ­
c o rp o ra c io n d e c a rb o n a to d e c a lc io re d u c e la b io d is ­
p o n ib ilid a d d e Z n (M o re ra e ta l., 2 0 0 2 ) ,f a v o r e c ie n
d o su p a s a je h a c ia fo rm a s d e m e n o r d is p o n ib ilid a d .
E l o b je tiv o d e e s te tra b a jo fu e e v a lu a r la in flu e n c ia d el a g r e g a d o d e u n c o m p o s t d e b io s o lid o o d e
u n a e n m ie n d a c a lc a r e a s o b re la s f r a c c io n e s d e m e ­
n o r b io d is p o n ib ilid a d d e Z n en un su e lo c o n ta m in a ­
d o . A su v e z , se q u is o d e te r m in a r e n q u e m e d id a la
m a d u re z d e l c o m p o s t m o d if ic a la c o n c e n tr a c io n d e
Z n e n d ic h a fra c c io n .
M ATERIALES Y METODOS
S e u tiliz o el h o riz o n te su p e rfic ia l de un A rg iu d o l Ab ru p tic o (S erie L a G lo ria ) u b icad o en el p a rtid o de San A n ­
to n io de A reco , p r o v in c ia de B u e n o s A ires (34° 0 4 ’ S, 59°
2 0 ’ O ), de te x tu ra fra n c o arc illo lim o so .
El e n s a y o e s ta d e s c rip to c o n d e ta lle en la p a rte I. El
Z n p re c ip ita d o en fo rm a in o rg a n ic a se d e te rm in o se g u n
la m e to d o lo g ia d e s a rro lla d a p o r M c G ra th y C e g a rra
(1992). B r e v e m e n te ,s e re a liz o u n a e x tra c c io n secu en cial,
o b te n ie n d o s e las sig u ie n te s frac cio n es: so lu b le e in terc a m b ia b le , m ed ia n te e x tra c c io n co n 0,1 M C a C l0; u n id a
a m ateria o rg an ica, m ed ian te ex traccio n con 0,5 M N aO H ;
p re c ip ita d o s in o rg a n ic o s, m e d ia n te e x tra c c io n co n 0 ,0 5
M N a^E D T A . L os e x tra c to s se d e te rm in a ro n m e d ia n te
e s p e c tro m e tn a de e m isio n de p la s m a (IC P ).
L o s re su lta d o s o b te n id o s fu ero n a n a liz a d o s m ed ian te
a n a lisis de v a ria n z a (A N O V A ), p re v ia c o m p ro b a c io n d e
R e m e d ia c io n d e su e lo s c o n ta m in a d o s c o n e le m e n to s tra z a m e d ia n te el u so d e b io s o lid o s " c o m p o sta d o s ".
h o m o g c n e id a d d e v a ria n z a s (te st de B a rtlett, p < 0 ,0 5 ).
L as m e d ia s o b te n id a s se a n a liz a ro n m e d ia n te el test de
T u c k e y (p < 0 ,0 5 ), u tiliz a n d o el p ro g ra m a S ta tistic s (v e r­
sio n 1,0, 1996).
R E SU L T A D O S Y D ISC U SIO N
E n el s u e lo c o n ta m in a d o , sin in c o rp o ra c io n d e
‘c o m p o s t ’, n o se o b s e r v o m o d if i c a t io n e n la c o n ­
c e n tra c io n d e Z n c o r r e s p o n d ie n te a la f ra c c io n d e
p r e c ip ita d o s i n o r g a n ic o s a lo la rg o d e l p e r io d o d e
in c u b a c io n (F ig . 1).
L a in c o rp o ra c io n d e C o m p o s t III in c re m e n to en
fo rm a s ig n ific a tiv a la fra c c io n d e Z n in o rg a n ic o en
los su e lo s e n m e n d a d o s e n to d a s las fe c h a s d e m u e s
tre o , e n c o n c o r d a n c ia c o n lo o b s e rv a d o p o r H a lim e t
a l ( 2 0 0 3 ) e n s u e lo s c o n ta m in a d o s e n m e n d a d o s
c o n m a te ria l h u m if ic a d o . S in e m b a rg o , el e s ta d o d e
m a d u r a c io n d e l c o m p o s t n o in flu y o s ig n if ic a tiv a
m e n te e n l a e s ta b iliz a c io n d e Z n al fin a l d e l p e rio d o
d e in c u b a c io n . E s te re s u lta d o p o s ib le m e n te se d e b a
a q u e so n lo s c o m p o n e n te s in o r g a n ic o s p re s e n te s
95
en el b io s o lid o lo s q u e f a v o re c e n el p a s a je d e Z n
h a c ia fo rm a s p r e c ip ita d a s , p a r tic u la r m e n te d e b id o
a la p r e s e n c ia d e o x id o s d e F e y M n en lo s b io s o lid o s
( M o re ra e t a l , 2 0 0 2 ; D v o r a k e t a l , 2 0 0 3 ). T a m b ie n
se h a o b s e rv a d o q u e el Z n p r e c ip ita c o m o s u lfu ro s
y c a rb o n a to s , a la v e z q u e se fija a la s a rc illa s e hid ro x id o s d e F e /M n , a u n q u e n o se h a p re s e n ta d o
a u n e v id e n c ia s u fic ie n te d e q u e e s to s s e a n lo s m e c a n is m o s q u e p r e d o m in a n en la p re c ip ita c io n d e Z n
e n lo s s u e lo s ( C h ire n je y M a , 1 9 9 9 ).
L a in c o rp o ra c io n d e e n m ie n d a c a lc a r e a in c r e ­
m e n to e n f o rm a s ig n if ic a tiv a la p r o p o r c io n d e Z n
p re c ip ita d o c o n re s p e c to al s u e lo c o n ta m in a d o sin
a p lic a c io n d e ‘c o m p o s t ’. S in e m b a rg o , n o se o b s e rv a ro n d ife re n c ia s sig n ific a ti v a s e n tr e el tra ta m ie n to
c o n e n m ie n d a c a lc a re a y lo s s u e lo s e n m e n d a d o s
c o n ‘c o m p o s t’ d e d is tin to g r a d o d e m a d u ra c io n . E s ­
to s re s u lta d o s in d ic a rla n q u e la in c o r p o r a c io n d e
c a r b o n a to d e c a lc io o rig in o u n e f e c to s im ila r al
o rig in a d o p o r l o s c o m p u e s to s in o r g a n ic o s in tro d u c id o s al su e lo a tra v e s d e l b io s o lid o .
L o s m a y o r e s in c re m e n to s e n la f r a c c io n in o r g a
n ic a d e Z n se o b tu v ie r o n c o n la in c o r p o r a c io n d e
SIL V A N A IREN E TORRI et al.
C o m p o s t III c o n la e n m ie n d a c a lc a re a . E s ta e le v a d a
c a p a c id a d d e re te n tio n d e Z n ta m b ie n se o b s e rv o en
un su e lo a rtific ia l c re a d o a p a r tir d e b io so l ido, a u n q u e
fu e a d ju d ic a d a al e le v a d o c o n te n id o d e C a C O 2 (M c ­
B rid e e t a l. , 2 0 0 0 ; U s m a n e t a l , 2 0 0 4 ). E n el p re s e n te
tra b a jo , el u so c o n ju n to d e e n m ie n d a c a lc a re a y
C o m p o s t III p ro d u jo u n c o n te n id o d e Z n in o rg a n ic o
significati v a m e n te m a y o r q u e la ap lic ac io n d e c alca re o
p u ro a p a rtir d e la s e g u n d a fe c h a d e in c u b a c io n . P o r
lo ta n to , lo s c o m p o n e n te s in o rg a n ic o s p re s e n te s en
el b io s o lid o ju n to c o n el e fe c to o rig in a d o p o r la e n ­
m ie n d a c a lc a re a c o n trib u y e r o n a q u e el Z n p a s a ra a
fo rm a s d e m e n o r d is p o n ib ilid a d .
C O N C LU SIO N ES
E l e fe c to d e in m o v iliz a c io n d e Z n e n lo s s u e lo s
c o n ta m in a d o s fu e s im ila r e n tr e lo s ‘c o m p o s t ’ c o n
d istin to g ra d o d e m a d u ra c io n y l a e n m ie n d a c a lc a re a ,
c o n la s d o s is d e e n m ie n d a u tiliz a d a s . L a m a y o r in ­
m o v iliz a c io n d e Z n se o b s e rv o c o n el u so c o n ju n to
d e c o m p o s t d e b io s o lid o m a d u ro y e n m ie n d a c a lc a ­
re a . S e c o n c lu y e q u e el in c r e m e n to e n la c o n c e n tr a ­
c io n de Z n en la fra c c io n d e p r e c ip ita d o s in o rg a n ic o s
se d e b io a la su m a d e lo s e fe c to s p r o d u c id o s p o r c a
d a e n m ie n d a e n p a rtic u la r.