11. METALES PESADOS

11. METALES PESADOS
1
Definición
2
Procedencia
3
Dinámica
4
Factores
5
Toxicidad
6
Fraccionamiento
7
Estudio de casos
1. Definición
Densidad 5 gr/cm3, o
Nº atómico > 20 (excluidos alcalinos y alcalinotérreos)
Elementos trazas <0,1% en la Corteza, generalmente <0,01%
Concentraciones de metales pesados
Elementos asociados: As, B, Ba y Se
Metales pesados más frecuentes en los suelos:
Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni y Zn
-- Micronutrientes: As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se, Zn
-- Sin función biológica reconocida: Ba, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb, Tl
-- Grupo tóxico: As, Hg, Cd, Zn, Pb, Tl, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Se, Sn
deficiencias
óptimo
toxicidad
moderada
severa
Elementos esenciales (micronutrientes)
sin efecto
toxicidad
moderada
severa
Elementos no necesarios
2. Procedencia
4.1 Natural
2. Procedencia
4.2 Antrópica
3. Dinámica
3.1. Aporte externo
En definitiva: 4 vías
1. Retenidos (y transformados) en el suelo
2. Absorbido por las plantas (y luego animales); en
definitiva, metabolizados por los organismos
3. Volatilizados a la atmósfera
4. Evacuados a las aguas de escorrentía
(superficiales y subsuperficiales)
3.2. Aporte interno
4. Factores del suelo que afectan su acumulación y disponibilidad
pH
4. Factores del suelo que afectan su acumulación y disponibilidad
pH
Potencial redox
oxidante
reductor
soluble
precipitado
ácido
básico
Cadmio
envenenamiento (disentería) de arroz en Japón
4. Factores del suelo que afectan su acumulación y disponibilidad
pH
Potencial redox
Materia orgánica
Textura
Capacidad de cambio
Carbonatos
Oxidos e hidróxidos de Fe y Mn
Permeabilidad
5. Toxicidad
Oligoelementos
Efectos de los oligoelementos sobre las plantas
Especiación química
Cromo
Cr6+ es muy móvil y muy tóxico
Cr3+ relativamente insoluble,
con alto poder de adsorción y
menos tóxico
Grado de bioacumulación
Persistencia
Suelos del Japón
vida media (años)
Zn
Cd
Cu
Pb
Suelos de clima templado
70-510
15-1100
300-1500
750-6000
Suelos de clima tropical
vida media 50 (años)
vida media (años)
Cd
75-300
Hg 500-1000
Cu1000-30000
Pb1000-30000
Ni 1000-30000
Zn1000-30000
6. Fraccionamiento: estado de presentación
6.1 Movilidad y biodisponibilidad
Forma de retención
Disponibilidad
Iones en solución del suelo -------------------> Alta
Ión en complejo de cambio -------------------> Media
Metales quelados por
compuestos orgánicos -------------------------> Baja
Metal precipitado o
coprecipitado ------------------------------------> Disponible sólo si ocurre alguna
alteración química
Incorporado a la matriz
biológica --------------------------------------------> Disponible sólo después de la
muerte y descomposición
Metal en la estructura mineral ---------------> Disponible sólo después de la
meteorización
Determinación de las formas de retención: extracciones selectivas o secuenciales
7. Estudio de casos
Estudio de elementos traza
en los suelos de Andalucía
Parte 1. Estudio preliminar
Criterios y estándares para declarar un suelo
contaminado en Andalucía, metodologías y técnicas de
toma de muestra y análisis para su investigación
Base del estudio: revisión bibliográfica
Niveles guía
Nivel de referencia
Representa el máximo valor admisible para los suelos
no contaminados.
Nivel de intervención
Se admite que el suelo se encuentra contaminado a
niveles peligrosos y es urgente su remediación.
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
Granada
superficie
profundidad
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
Huelva
superficie
profundidad
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
cualquiera
As
Cr
Co
Pb
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
Estudio de elementos traza en los suelos de Andalucía
Informe preliminar
Criterios y estándares para declarar un suelo contaminado en Andalucía y la
metodología y técnicas de toma de muestra y análisis para su investigación
Base del estudio: niveles de fondo
4. Metales pesados
Informe final
Estudio de los elementos traza en suelos de Andalucía.
Base del estudio: tratamiento estadístico
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
NIVEL SUPERIOR (0-20 cm)
Toda Andalucía (750 muestras)
Mediana (Mediana- p90] (p90-p95]
10
As
(10-36]
(36-54]
12
Co
(12-24]
(24-32]
70
Cr
(70-120]
(120-144]
24
Cu
(24-48]
(48-62]
29
Ni
(29-56]
(56-69]
24
Pb
(24-67]
(67-109]
56
Zn
(56-119]
(119-145]
>p95
>54
>32
>144
>62
>69
>109
>145
NIVEL INFERIOR (20-40 cm)
Toda Andalucía (600 muestras)
Mediana (Mediana- p90] (p90-p95]
9
As
(9-33]
(33-48]
11
Co
(11-21]
(21-31]
68
Cr
(68-121]
(121-151]
21
Cu
(21-43]
(43-52]
29
Ni
(29-56]
(56-71]
20
Pb
(20-57]
(57-83]
51
Zn
(51-99]
(99-123]
>p95
>48
>31
>151
>52
>71
>83
>123
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
Informe final
Estudio de los elementos traza en suelos de Andalucía.
Base del estudio: tratamiento estadístico
Fondos geoquímicos de los suelos
4. Metales pesados
de Andalucía
de acuerdo con los dominios Geotectónicos
4. Metales pesados
4.5 Caracterización contaminación
Contaminación del suelo
Zn