Fitosanitarios y su Uso Efectivo

Fitosanitarios

• Fitosanitarios son productos para combatir parásitos y enfermedades de plantas.
• Protegen cultivos de agentes dañinos (hierbas, algas, etc.).
• Mejoran la producción cualitativa y cuantitativamente.
• Al usar fitosanitarios en el medio ambiente, pueden seguir caminos como la atmósfera, suelo y agua, pudiendo intercambiarse formando ciclos.

Grupos de Fitosanitarios

• Plagicidas: Productos químicos para combatir parásitos de cultivos, animales domésticos y humanos.
• Herbicidas: Sustancias que evitan el desarrollo de plantas no deseadas.
• Fertilizantes: Productos que aportan nutrientes para el desarrollo de las plantas.

Persistencia de plaguicidas

• Persistencia se mide en tiempo de vida media (T1/2).
• Tiempo que permanece un plaguicida en el suelo manteniendo su actividad biológica.
• Dependiendo de la toxicidad del plaguicida y su biodisponibilidad, sus consecuencias pueden ser importantes.
• Se muestra una tabla de persistencia de diferentes tipos de plaguicidas en suelos.

Factores que regulan la evolución de los plaguicidas

• Estructura química (compuestos estables son más persistentes, en concreto, los organoclorados).
• Alta masa molecular.
• Tendencia a formar iones (+)
• Presencia de grupos químicos que incrementan la afinidad molecular por la superficie del suelo.
• Variables como la solubilidad.
• La fase líquida del suelo es acuosa, esto condiciona la dinámica del plaguicida.
• Algunos contaminantes son poco solubles en agua; esta característica está relacionada con la adsorción y la persistencia en el suelo.
• Adsorción, que regula la tendencia del plaguicida a quedar retenido en el suelo. Un coeficiente de adsorción pequeño indica alta movilidad.
• Dosis: Dosis bajas desaparecen pronto.
• Presentación: la penetrabilidad y la persistencia pueden depender de la presentación (emulsión, polvo, granulada, etc.).

Detoxificación

• Prácticas agronómicas (barbecho, laboreo, arado) contribuyen a eliminar plaguicidas del suelo.
• Irrigación acelera la eliminación del plaguicida, pero puede lixiviarlos contaminando acuíferos si el suelo es permeable.
• Biorremediación: inducir la proliferación de organismos del suelo que degradan plaguicidas y sus metabolitos.
• Adiciones químicas que ayudan a eliminar plaguicidas adsorbidos al complejo coloidal del suelo. Otros aditivos son adsorbentes de residuos.

Contaminantes en suelos

• Contaminantes inorgánicos (metales y metaloides, como cadmio, plomo, cobre, zinc, arsénico, etc.).
• No metales (cianuros, amonio, azufre, etc.).
• Contaminantes orgánicos (clorados, alquenios, etc., como dioxinas, HAP, DDT, PCB, etc.).
• Otros compuestos como etano, benceno, etilbenceno, xileno y tolueno.

Contaminación exógena

• Fuentes principales son emisiones de áreas industriales en expansión, relaves mineros, gasolina y pinturas con plomo, fertilizantes, lodos de aguas residuales y residuos de combustión de carbón, así como derrames petroquímicos.
• Contaminación indirecta a través de aire que se deposita en el suelo.
• Industrias como minería y producción de energía, incineración de plásticos, residuos orgánicos, combustibles fósiles son importantes fuentes.

Factores que afectan la disponibilidad de metales

• pH del suelo, ya que a pH ácido, los metales son más disponibles para las plantas.
• Textura del suelo, donde los suelos de textura fina suelen tener más minerales secundarios, que son fuente principal de metales pesados. (En contraposición a los suelos gruesos con minerales primarios).
• Condiciones de óxido-reducción. Algunos metales forman sulfuros insolubles en fuertes condiciones reductoras (ejemplo: Cd, Zn, Ni, Co, Cu, Pb). Otros metales como Fe, Mn pueden volverse más solubles en estas condiciones.
• Materia orgánica del suelo: Los metales se combinan con sustancias húmicas, formando complejos complejos orgánicos solubles, que pueden migrar fácilmente a capas profundas o permanecer en solución del suelo.

Efectos directos sobre los suelos

• Inhibición de la actividad enzimática, lo cual puede deberse a la destrucción de la capacidad de autodepuración del suelo por procesos normales de regeneración.
• Disminución en la cantidad y calidad del crecimiento de microorganismos, y fauna del suelo (o bien, alteraciones en la diversidad de la población).
• Disminución del rendimiento de las cosechas, y posibles cambios en las características de los productos y su impacto directo en la salud de los consumidores (cadena trófica).

Efectos indirectos sobre los suelos

• Contaminación de aguas superficiales y freáticas.
• Variación de la disponibilidad de elementos en el suelo a largo plazo, debido a cambios en las propiedades físico-químicas.
• Disminuye la fertilidad del suelo, y la modificación de la estructura por la pérdida de fertilidad.
• Alteraciones del suelo, aire, agua.
• Impactos en la fauna y flora, uso de la tierra, daños a órganos y células, y calidad alimentaria.

Remediación del suelo

• Conjunto de actividades para recuperar áreas contaminadas del suelo que han sido deterioradas por sus características física, químicas y biológicas.
• Se realiza cuando la amenaza de contaminación excede el control de los planes ambientales y causa daños económicos y prejuicios.
• Técnicas de contención para aislar el contaminante en el suelo sin intervenir directamente (ej.: barreras físicas).
• Algunas técnicas de descontaminación que disminuyen la concentración de contaminantes (ej.: destrucción, extracción, etc.).

Pasos previos para un plan de remediación

• Investigación previa
• Evaluación de riesgo
• Planificación y ejecución de la remediación.
• Decisión de la remediación.
• Técnicas de contención (aislamiento del contaminante en el suelo mediante barreras físicas.)
• Técnicas de remediación (evitar migración de contaminantes actuando sobre condiciones fisicoquímicas; estabilización y solidificación para reducir solubilidad, reactividad y movilidad).

Técnicas de descontaminación

• Técnicas físicas y químicas en diferentes procesos:
• Destrucción (bioremediación, tratamientos térmicos, fisic/químicos, extracción a vacío.)
• Extracción (bioremediación, tratamientos térmicos, fisic/químicos, extracción a vacío.)
• Inmovilización
• Separación de fases
• Reciclaje y reutilización
• Técnicas basadas en la generación de vapor para arrastrar contaminantes a pozos (extracción de vapor).

Técnicas de confinamiento reducen movilidad de contaminantes

Criterios de clasificación de remediación

• In situ (en el lugar) / Ex situ (fuera del lugar)
• Según objetivos (descontaminación, contención, confinamiento)
• Según tipo de tratamiento (biológico, físico-químico, térmico, mixto)
• Según grado de desarrollo (tradicional/innovadora)

Técnicas de remediación específicas

• Extracción al vacío para extraer gases contaminantes.
• Incineración para eliminar contaminantes orgánicos.
• Vitrificación: para fundir los elementos contaminantes en un área específica del suelo.
• Desorción térmica para aplicar temperatura para convertir contaminantes en gases.
• Tecnología de pantallas (introducir barreras impermeables en el suelo para contener contaminación).
• Tratamiento electroquímico (aplicar campos eléctricos para desplazar contaminantes).
• Lavado de suelos (utilizar una solución para arrastrar contaminantes).

Legislación actual sobre contaminación de suelos

• Normativa legal (ej: Ley del Sistema Nacional de Gestión Ambiental, Ley N° 28245)
• Establece fines (orientación, integración, supervisión, evaluación y garantía de la aplicación de las políticas, planes, etc., para proteger el ambiente)
• Busca la conservación de los recursos naturales.

Impactos de la minería en el suelo

• Impactos medioambientales considerables
• Desertización, erosión, modificación del relieve.
• Pérdida de propiedades físicas como la porosidad y permeabilidad.
• Pérdida de estructura edáfica (compactación y pérdida de horizontes).
• Cambios en los regímenes hídricos.
• Variaciones en las propiedades químicas (acidificación, salinización).
• Limitaciones en la formación vegetal
• Impacto en la biodiversidad

Tipos de residuos mineros

• Estériles de corta (materiales estériles procedentes del desmonte).
• Estériles de concentración gravimétrica (resultado del proceso gravimétrico).
• Estériles de mina (materiales extraídos de la mina).
• Óxidos o minerales oxidados (difíciles de concentrar, se almacenan en depósitos especiales).
• Escoria de la fundición (material de hornos de fundición).

Ecología de suelos mineros

• Limitada presencia de organismos (excepto en inmediata redistribución de capas superficiales de suelos nativos).
• Mayor actividad microbiana en suelos con vegetación.
• Parámetros indicadores de la productividad influidos por actividad microbiana (acumulación/descomposición de materia orgánica, indicadores de nitrógeno/carbono).

Emplazamiento ambiental (para evaluar contaminación)

• Es un área geográfica donde se estiman impactos.
• Con el fin de determinar la presencia de contaminación, se sigue un procedimiento.
• Incluye (1) Investigación preliminar (del emplazamiento y su historial contaminante), (2) Reconocimiento del emplazamiento, (3) Investigación exploratoria y detallada, y (4) Medidas de recuperación y Plan de Control y Vigilancia Ambiental.