Upload
lourdes-palma
View
32
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
GLJ
SUELO
Características Físicas, Químicas y Microbiológicas
GLJ
Composición física y química
Rocas ígneas (originadas por la solidificación del magma)
Granito
Basalto
Diorita
GLJ
Composición física y química
Rocas sedimentarias o
metamórficas(se originan por el desgaste y depósito de otras
rocas)
Caliza
Dolomita
arenisca
lutita
GLJ
suelo
Origen
Se origina a partir de las fragmentación de rocas: regolitos
Por efecto del clima, la topografía, la actividad biológica y el tiempo.
Clasificación:
Arcilla : < de 0.002 mm de diámetro
Limo : 0.002 a 0.05 mm de diámetro
Arena: 0.05 a 2 mm de diámetro
GLJ
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Tamaño de partícula
Porosidad
Textura
Humedad
Aireación
Capacidad de intercambio catiónico
pH
Capacidad de retención de agua
(CRA)
GLJ
Tamaño de partícula
Los suelos se clasifican en función a su tamaño de partícula, siendo sus tres principales componentes las arcillas (< 0.002 mm), los sedimentos (0.002 - 0.05 mm) y las arenas (0.05 - 2.0 mm).
Es importante considerar esta propiedad, ya que la relación área/volumen de los diferentes tipos de partícula, tienen un impacto directo sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, y por consiguiente en las tecnologías de remediación. En general, los materiales no consolidados (arenas y gravas finas) son más fáciles de tratar (Van Deuren y col., 1997; Eweis y col., 1998)
GLJ
Heterogeneidad
Un suelo demasiado heterogéneo puede
impedir el uso de tecnologías in situ que
dependan del flujo de un fluido. Pueden
crearse canales indeseables de fluidos en las
capas arenosas y arcillosas, dando como
resultado tratamientos inconsistentes (Van
Deuren y col., 1997)
GLJ
Densidad aparente
Es el peso del suelo por unidad de volumen,
incluyendo agua y espacios. Es importante
considerar que el suelo está compuesto por
sólidos y espacios llenos de agua y/o aire, y
que su densidad dependerá de su humedad.
Es útil para realizar cálculos para el transporte
del material (Van Deuren y col., 1997)
GLJ
Permeabilidad.
Se refiere a la facilidad o dificultad con la que
un líquido puede fluir a través de un medio
permeable. La permeabilidad de un suelo es
uno de los factores que controla la efectividad
de tecnologías in situ (Sellers, 1999).
En general, una baja permeabilidad en el
suelo disminuye la efectividad de la mayoría
de las tecnologías de remediación
GLJ
pH
El pH determina el grado de adsorción de
iones por las partículas del suelo, afectando
así su solubilidad, movilidad, disponibilidad y
formas iónicas de un contaminante y otros
constituyentes del suelo (Alexander, 1994).
La solubilidad de muchos contaminantes
inorgánicos cambia en función del pH y
normalmente su movilidad disminuye con
altos valores de pH.
GLJ
pH: Los efectos negativos del pH
Alta concentración de Aluminio intercambiable
Retención de Fósforo
Exceso de Manganeso en solución
Deficiencias de Calcio, Magnesio y Molibdeno
Reducida actividad microbiológica
Reducida capacidad de intercambio catiónico
GLJ
Humedad
La humedad del sitio a tratar es un factor importante
para la elección de una tecnología en particular.
Una alta humedad puede impedir el movimiento de
aire a través del suelo, lo que afecta los procesos de
biorremediación, así como provocar problemas
durante la excavación y transporte, además de
aumentar costos durante el uso de métodos de
remediación térmicos (Van Deuren y col., 1997).
GLJ
Materia orgánica
La fracción orgánica de los suelos está
constituida por desechos vegetales y
animales, y generalmente se le conoce como
humus. Un suelo con alto contenido húmico,
disminuye la movilidad de compuestos
orgánicos y así la eficiencia de ciertas
tecnologías (extracción de vapores, lavado de
suelo) (Van Deuren y col., 1997; Eweis y col.,
1998).
GLJ
Tamaño de partícula, porosidad y textura
GLJ
HUMEDAD RELATIVA Y CRA
Agua higroscópica:
El agua se encuentra retenida en las
partículas arcillosas y en el humus
(coloides)
Agua capilar:
Se encuentra entre los poros entre las
partículas
Agua de gravedad:
Escurrimiento entre los macroporos entre las
partículas
GLJ
Clasificación de suelos de acuerdo al
pH
GLJ
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Fracción orgánica: Humus
Gases: Oxígeno, CO2, N2
Minerales: Carbono, Fósforo, Potasio,
Calcio, Magnesio, Azufre
Agua
GLJ
GLJ
GLJ
PROCARIOTES DEL
SUELO
GLJ
ORGANISMOS DEL SUELO
PROCARIOTES BACTERIAS y
ARQUEOBACTERIAS
ALGAS MICROSCÓPICAS
HONGOS
PROTOZOARIOS
RAÍCES DE PLANTAS
Eucariotes
GLJ
POR SU ORIGEN
NATIVOS O AUTÓCTONOS
EXTRAÑOS
GLJ
POR SUS REQUERIMIENTOS DE
OXIGENO Y FUENTE DE ENERGÍA
AEROBIOS Y ANAEROBIOS
AUTÓTROFOS Y HETERÓTROFOS
QUIMIÓTROFOS Y FOTÓTROFOS
LITÓTROFOS Y ORGANÓTROFOS
GLJ
POR SU ACTIVIDAD
Microorganismos del ciclo del Azufre
Micoorganismos del ciclo del Carbono
Microorganismos del ciclo del Fierro
Microorganismos del ciclo del Nitrógeno
Celulolíticos
Amiloliticos
Pectinolíticos
Quitinolíticos
Proteolíticos
GLJ
CLASIFICACIÓN DE BACTERIAS DEL SUELO
GLJ
MICROORGANISMOS DEL SUELO
GLJ
MICROORGANISMOS DEL SUELO
GLJ
Ciclo del carbono
GLJ
CICLO DEL AZUFRE
GLJ
PAPS – Fosfoadenosin fosfosulfato
APS . Adenosin fosfosulfato
GLJ
GLJ
GLJ
Las bacterias oxidantes del azufre (BOS).
Son microorganismos aerobios o microaeròfilos, oxidan el
ácido sulfhídrico, tiosulfato, tetrationato y formas reducidas
del azufre a azufre metálico o ácido sulfúrico, reducen el
fierro dando lugar a incrustaciones, no asimilan H2, ni
utilizan el sulfato, sulfito, tiosulfato y nitrato como
aceptores de electrones (Finster et al.,1997).
Hidrogenobacter, Rhodobacter, Paracoccus, acidiphilum,
Thiobacillus, Thiomonas, Beggiatoa, Thioploca,
Acidithiobacillus, Halothiobacillus, Thiomicroscpira,
Achromatium, Sulfobacillus, Acidianus y Sulfolobus.
GLJ
Las bacterias sulfato-reductoras (BSR).
Son microorganismos anaerobios pero pueden tolerar
bajas tensiones de oxígeno (Cypionka, 2000); utilizan
sulfato, sulfito y tiosulfato como aceptor final de
electrones, reduciéndolos a H2S.
Los géneros que constituyen el grupo de las BSR son:
Desulfonatronovibrio, Desulfotomaculum Desulfomonas,
Desulfobacter, Desulfobacterium, Desulfovibrio,
Desulfobulbus, Desulfobotulus, Desulfoarculus,
Desulfococcus, Desulfosarcina, Desulfonema,
Desulfomonile, y Thermodesulforhabdus (Brüser et al.,
2000; Castro et al., 2000).
GLJ
Las bacterias Fermentadoras tiosulfato-
reductoras (BFTSR).
•Reducen el tiosulfato pero no el sulfato (Magot et al., 1997). Se han
descrito Arqueobacterias y Eubacterias.
•Las arqueobacterias reducen el sulfato vía desasimilatoria
(respiración) y se han aislado de ambientes en condiciones extremas
de salinidad (10-15 g/L), temperatura (60-100ºC), altas
concentraciones de azufre y sulfuros, en anaerobiosis estricta a
grandes profundidades, como en los pozos petroleros.
•Las Eubacterias reducen el tiosulfato a sulfuros por vía asimilatoria
(fermentación).
Thermotoga, Thermosipho, Fervidobacterium, Thermoanaerobacter,
Anaerobaculum, Pyrodictium, Thermoproteus Dethiosulfovibrio,
Petrotoga, Haloanaerobium, Thermoanaerobium y Archeoglobus .
GLJ
•Son microorganismos aerobios, metabolizan el hierro, pueden
extraer el fierro ferroso y férrico contenido en las estructuras
metálicas y lo depositan en forma de hidróxido férrico hidratado,
formando incrustaciones en las tuberías.
•Dentro de este grupo se han descrito bacterias reductoras (BRF) y
bacterias oxidantes (BOF) de fierro.
Las Ferrobacterias.
GLJ
Las Ferrobacterias.
Los géneros dentro del grupo de BRF son:
Geobacter, Shewanella y Desulfuromonas.
Otras bacterias fermentativas de los géneros
Citrobacter freundii, Clostridium sp.,
Enterobacter aerogenes, Bacillus sp.,
Micrococcus sp. y Vibrio sp. también reducen
hierro por vía desasimilatoria
GLJ
Las bacterias oxidantes de Fierro (BOF)
Se encuentran los géneros: Thiobacillus,
Leptospirillum, Metallogenium, Gallionella
(Balows et al., 1992; Ehrlich, 1996) y
Ferroplasma (Lens y Kuenen, 2001).
GLJ
GLJ
Ciclo del nitrógeno
GLJ
GLJ
GLJ
GLJ
CICLO DEL NITRÓGENO
GLJ
BACTERIAS FIJADORAS DE N2
Asociación simbiótica de bacterias
con plantas leguminosas:
Azorhizobium con legumbres
tropicales
Allorhizobium con lotus
Bradyrhizobium con soya
Mesorhizobium con Indigo
Rhizobium con frijol
Sinorhizobium con alfalfa
Frankia sp. angiospermas
GLJ
BACTERIAS FIJADORAS DE N2
NO SIMBIÓNTICA
Azospirillum brasiliense
Azospirillum lipoferum
Azotobacter paspali
GLJ
PROTEOLISIS: degradación de proteínas
AMONIFICACIÓN: N orgánico es devuelto al ciclo, produciendo amonio, dióxido de carbono y agua
NITRIFICACIÓN: oxidación del amonio para formar nitritos y nitratos
DESNITRIFICACIÓN: producción de N gaseoso, debido a la acción de microorganismos que actúan sobre nitritos y nitratos
FIJACION: proceso contrario a la desnitrificación, incorporación de N2 gaseoso como amoniaco.
PROCESOS EN EL CICLO DEL NITRÓGENO
GLJdinitrogenasa
GLJ
Complejo
enzimático
GLJ
FIJACIÓN EN VIDA LIBRE
Fijan N2 por si mismas.
Representan el 30% del N2 fijado en todo el planeta.
Géneros como Azospirillum y Azotobacter los cuales son bacilos grandes, Gram negativos, aerobios estrictos.
GLJ
GLJ
GLJ
GLJ
Contaminación del suelo
Materia fecal
Residuos sólidos
Residuos peligrosos
Legislación
NORMA Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000 NORMA Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT-2003 ,
GLJ
TÉCNICAS PARA ANÁLISIS
DE SUELO
CUENTA VIABLE
NMP
ANALISIS DE GRUPOS FUNCIONALES
GLJ
MUESTREO
1.- Normatividad (NOM-021-RECNAT-2000)
2.- Toma de muestra
3.-Conservación de la muestra
GLJ
EQUIPO MECANICO PARA PERFORACION DE
SUELO Y SUBSUELO
Perforadora Milwokee
Rotomartillo
Kit de muestreo para suelo
GLJ
PERFORADORA MILWAKEE
Bomba de vacío
Corona
Rotámetro
Bases de mariposa
Empaque
Válvula de globo
Extensión eléctrica
GLJ
UTILIZACION DE LA MILWOKEE
Conexión eléctrica
Fijación y estabilización del
equipo
Alimentación de agua
Perforación
Extracción del corazón de
concreto
GLJ
ROTOMARTILLO
Conexión eléctrica
Control de revoluciones
Posición de rotomartillo (si aplica)
Instalación del adaptado y de broca elecoidal
GLJ
TERMINO DE PERFORACION
Sondeo en condiciones para:
Características organolépticas
Toma de muestra de suelo
Medición de COV’s (con
equipo instrumental)
GLJ
HORIZONTES