UNIVERSIDAD MARIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
MATERIA: REMEDIACIÓN DE SUELOS
SEMESTRE: SÉPTIMO
DOCENTE: JENNY LUCIA HUERTAS DELGADO

AVANCE 1: PRESENTACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS INICIALES DE ESTUDIO DE CASO

N° GRUPO INTEGRANTES
1. Cortez Camacho Luisa Fernanda
2. Josa Jojoa Brigitte Geraldine
1 3. Pedroza Genoy Juan Jose
4. Ponce Muñoz Daniela Estefania
5. Rosero Erazo Andres Hernan
TEMA Suelo degradado por minería
N° ITEM DESCRIPCIÓN
1 Artículo o artículos base - Manejo y corrección de la acidez de los suelos. Intagri SC-2021.
- Iranzu, G & Mariscal, I. Incidencia de los fertilizantes sobre el pH del suelo. Fertiberia SA.
Contaminación por metales pesados en suelo provocada por la industria minera: Heavy metals pollution in soils
damaged by mining industry. Ecología aplicada, 5(1-2), 149-155.Puga, S., Sosa, M., Lebgue, T., Quintana, C., &
Campos, A.
2 Lugar en donde se realizaría Vereda Santa Bárbara, Corregimiento de Santa Bárbara, município de Sandoná
la investigación teórica.
3 Características de la Vereda La vereda de Santa Bárbara, está ubicada en la parte sur occidental del municipio de Sandoná; su altura es de 2630
Santa Barbara, municipio de m.s.n.m con coordenadas de N 1°15´41¨ y W 77°24´20¨. Los límites de la vereda son: al norte con la vereda
Sandoná Bellavista, al oeste: vereda Santa Rosa, al este: Vereda Barranca y La Floresta y al sur con las veredas San Antonio y
Churupamba.

En la mayor parte del Corregimiento de Santa Bárbara se presentan temperaturas bajas, factor que afecta a la
producción, por la presencia de heladas. A partir de los 3000 m.s.n.m. hasta los 3600 m.s.n.m, la temperatura oscila
entre 5 y 10º C. Sin embargo, en lo que corresponde a la vereda de Santa Bárbara su precipitación es de 1000
mm/año, con una temperatura que oscila entre 7 °C y 17 °C.
De este modo, la posición geográfica, los límites altitudinales y el comportamiento de las variables, la zona de
estudio presenta un clima frío. Por otro lado, en la vereda Santa Bárbara, se encuentran los más altos registros de
humedad en los meses de marzo, noviembre y diciembre entre 80% y 82%; a mitad del año se presentan los más
bajos registros de humedad con 73 y 74% (Plan Indicativo de Desarrollo, 2018).

Es importante mencionar que el relieve cumple un factor importante puesto que controla el clima y además,
determina el balance entre la meteorización y la erosión, es así que entre más empinado sea el terreno mayor será el
riesgo de deslizamiento. De esta manera en la vereda Santa Bárbara se encuentran variaciones de relieve que oscilan
entre los 2000 m.s.n.m hasta 2800 m.s.n.m considerándose un relieve montañoso y ligeramente plano.
Imagen 1. Zona de estudio correspondiente a la vereda Santa Barbara

Fuente: Juan Jose Pedroza Genoy, vereda Santa Barbara. 2021.

4 Mapa de ubicación de la zona Figura 1. Ubicación geográfica de la vereda Santa Bárbara, en el corregimiento de Santa Bárbara, municipio de
de estudio. Sandoná, Nariño.
5 Diseño experimental Figura 2. Descripción del diseño experimental

Para el estudio se utilizó un tipo de suelo de la vereda Santa Bárbara, corregimiento de Santa Bárbara, municipio de
Sandoná, un suelo de cenizas volcánicas y textura franco arenosa, donde principalmente se procedió a realizar el
tamizaje, con tamiz de (2 mm), luego se distribuyeron en maceteras cada una de ellas con 3 kg de suelo. Para el caso
del suelo contaminado se usó agua ácida (Ácido Clorhídrico, pH 3.2) y para el proceso de remediación se utilizó
lombricompost.

Imagen 2. Toma de la primera muestra Imagen 3. Toma de la segunda muestra

Fuente: Juan Jose Pedroza Genoy. 2021. Fuente: Brigitte Geraldine Josa Jojoa. 2021.

Una vez aplicado cada uno de los tratamientos se procedió a realizar el primer muestreo el día 24 de Agosto ,
seguido de un segundo muestreo el día 31 de agosto del presente año, como se puede observar el las imágenes 1 y 2.

Finalmente el día 8 de septiembre se procedió a realizar la medición de parámetros, que corresponden a las variables
de respuesta para el diseño experimental, en ella se midieron parámetros como: humedad, pH, conductividad,
densidad aparente, esto para cada una de las muestras. De las cuales se obtuvieron 2 repeticiones por cada muestra,
para un total de 16 muestras, tal como se observa en la figura (2)
 De modo que, la parte experimental partió de 3 tratamientos cada uno de ellos con diferentes mezclas, conservando
siempre 3 kg de suelo, cabe señalar que el tratamiento 3 correspondiente al suelo en proceso de remediación tiene
dos niveles de los cuales se obtuvieron. A continuación se detalla el diseño experimental:
- Tratamiento 1: 3 kg de suelo control
- Tratamiento 2: 3 kg de suelo + 600 ml de agua ácida
- Tratamiento 3: Suelo en proceso de remediación.
- Niveles:
- 3 kg de suelo + 600 ml de agua ácida + 300 gr de lombricompost
- 3 kg de suelo + 600 ml de agua ácida + 600 gr de lombricompost

6 Descripción de suelo control El suelo control de la zona de estudio corresponde a un suelo dominado por cenizas volcánicas del ascenso de lavas
en campo. básicas y emanaciones de lavas andesíticas y dacíticas provenientes del volcán Galeras, al igual que depósito de
cenizas volcánicas. lo que lo hace pertenecer al orden de los andisoles, según Moreno (2011) estos suelos son
desarrollados sobre materiales piroclásticos depositados por erupciones volcánicas cuya principal característica es la
variedad de material parental debido a la naturaleza de los materiales expulsados los cuales presentan un rápido
enfriamiento que no permite la cristalización de los minerales con un alto grado de ordenación, resultando así un
material vítreo o vidrio volcánico amorfo.

Cabe mencionar que los suelos derivados de ceniza volcánica tienen rasgos morfológicos, físicos y propiedades
químicas que raramente se encuentran en suelos derivados de otros materiales (Nanzyo 2003); estas propiedades
distintivas son propiciadas en gran parte, a la formación de materiales amorfos y a la acumulación de carbono
orgánico, que son los dos procesos pedogenéticos dominantes en suelos derivados de cenizas volcánicas (Shoji, et
al., 2002).

Duchaufour (1984) indica que si bien la génesis de los Andisoles es complicada, sus características bioquímicas son
relativamente constantes y homogéneas. Los Andisoles típicos tienen su fracción coloidal dominada por complejos
alúmina-humus o alofana/imogolita, en ambientes de alteración húmedos, y en contraste haloisita, con frecuencia
dominante, en climas con un definido período seco, o en capas de suelos enterrados con drenaje imperfecto.
Junto con lo anterior, la alta estabilidad al agua, fuerte microagregación de formas heterogéneas (Ellies et al., 1997;
Hoyos y Comerford, 2005) y una gran conductividad hidráulica, permiten sustentar muchas veces muchos
fenómenos que alteren su composición, en algunos casos con un apoyo o intervención por parte de los seres
humanos de manera positiva, sin que se produzca un detrimento significativo en los poros del suelo. Sin embargo, la
estabilidad mecánica del suelo varía en el corto plazo, dependiendo del contenido de agua, los eventos a los que sea
sometido este suelo y su intensidad (Horn y Baumgartl, 2002; Dec et al., 2011, 2012).

Imagen 4. Determinación de los diferentes horizontes, clase textural, color, estructura por horizonte, estructura por
perfil, entre otras variables utilizadas para la descripción del suelo control en la vereda de Santa Bárbara.

Fuente: Juan Jose Pedroza Genoy, Calicata vereda Santa Barbara. 2021.
En la figura (4), se puede identificar que en este tipo de suelo, es uniformemente oscuro, cuyo horizonte A se
caracteriza por una fuerte acumulación de amorfos orgánicos y minerales y está fuertemente humificado; a menudo
se forma un horizonte B oscuro o pardo amarillento.

La textura del suelo es una propiedad de gran interés que se relaciona directamente con los procesos de degradación
y potencial de producción (White, 2005), además, indica el contenido de partículas de arena, limo y arcilla en el
suelo. Así mismo, influye en otras propiedades como la densidad aparente, la porosidad y, por lo tanto, el
movimiento y el almacenamiento de fluidos (agua y aire) en el suelo (Lacasta et al., 2005).

En cuanto a la textura predominante de la zona de estudio, se encontró una textura franco arenosa, según Fajardo
(2010), el suelo franco arenoso es una buena aproximación al suelo franco pues aunque su contenido de materia
orgánica no es alto, se diferencia respecto a la arena en la capacidad de retención de agua, consecuencia de lo cual es
responsable el contenido de arcilla.

Tabla 1. Color de cada profundidad del perfil del suelo de acuerdo a la carta Munsell
Profundidad (cm) Color Color carta Munsell

10- 45 5 YR 2/4

45-59 2.5 YR 5/6

59-83 10 YR 4/6

83+ 10 YR 4/6

Según FAO (2009), el color del suelo depende de sus componentes y varía con el contenido de humedad, materia
orgánica presente y grado de oxidación de minerales presentes. Se puede evaluar como una medida indirecta ciertas
propiedades del suelo. Se usa para distinguir las secuencias en un perfil del suelo, determinar el origen de materia
parental, presencia de materia orgánica, estado de drenaje y la presencia de sales y carbonato.
De manera que en el perfil del suelo de la vereda Santa Bárbara se presentan matices que van de pardos a a pardos
amarillentos. De modo que, estos colores están muy asociados a estados iniciales e intermedios de alteración del
suelo, asimismo se relacionan con condiciones de nivel medios a bajos de materia orgánica.

Ahora bien, en base a la estructura presente en el suelo de estudio se describe como granular en los 3 últimos
horizontes, dentro de este tipo de estructura se hace presente partículas como arena, limo y arcilla agrupadas en
granos casi esféricos, se dice que en ellos predomina la arcilla haciendo del suelo un poco o nada porosos, esta
arcilla se adhiere a la materia orgánica en el proceso de floculación, esta estructura es propia de suelos pobres en
materia orgánica. (ECA, Lección 3 estructura. 2021).

Del mismo modo el primer horizonte se caracteriza por ser subangular constituye en sí un enlace entre las
estructuras construidas y las de fragmentación y participa de ambos procesos, sus agregados tienen una forma
poliédrica equidimensional con las aristas y los vértices redondeados, es propia del horizonte A, estos suelos
generalmente son muy pobres en materia orgánica. (FAO, Estructuras del suelo. 2021).

Imagen 5. Topografía de la zona de estudio

 Por otro lado, en lo que respecta a la topografía de la zona de estudio, se trata de un terreno ondulado- montañoso
por lo tanto, se componen de elevaciones naturales de altura considerable y pueden contar con cordilleras, sierras u
otro tipos de elevaciones, así como también su posición se caracteriza por ser una ladera cóncava donde los
principales factores referidos a la estructura son la gravedad, la inclinación de la pendiente, cuyas pendientes están
entre 0-3% y 3-7%; presentándose un clima frío húmedo, suelos orgánicos muy ácidos con cenizas volcánicas
superficiales que por lo general no se drenan con facilidad y se encharcan.

7 Descripción del suelo El suelo de características ándicas ha sido sometido a una contaminación con agua ácida sintética de ácido
degradado o contaminado. clorhídrico con un pH de 3.2, por el uso de agentes reductores de pH como el HCl provoca alteraciones en las
características fisicoquímicas y biológicas, principalmente en el crecimiento de los microorganismos presentes en el
suelo encargados de la atenuación natural de los contaminantes, lo cual se podría compensar si se le da un alto
contenido de materia orgánica. (Semestre Económico, volumen 12, No. 23, pp. 13-34 - ISSN 0120-6346 . Medellín,
Colombia).

De la misma forma este fenómeno tiene implicaciones considerables en la fertilidad del suelo y la eficiencia de la
fertilización, pues entre más ácido el suelo habrá menor capacidad de retención o “almacenamiento”, más aluminios
ocupando los sitios de intercambio, menos participación de las bases intercambiables (calcio-Ca2+, magnesio-Mg2+
y potasio-K+) y más susceptibilidad de éstos para perderse por lavado.

- La materia orgánica del suelo y las arcillas poseen cargas eléctricas; predominantemente negativas. Estas
cargas ayudan a retener los elementos cargados positivamente, tanto aquellos de naturaleza ácida (aluminio
Al3+ e hidrógeno -H+) como básica (calcio-Ca2+, magnesio-Mg2+ y potasio-K+), evitando que se pierdan
con facilidad por lixiviación (lavado).

- Los cationes retenidos en esta fase por fuerzas electroestáticas se intercambian con aquellos que se
encuentran en la solución del suelo; fenómeno que se conoce como el Intercambio Catiónico lo cual facilita
el intercambio del mismo.

- En los suelos ácidos las concentraciones de aluminio-Al3+ y manganeso-Mn2+ solubles pueden alcanzar
niveles que resultan tóxicos para las plantas; así mismo, se alteran las poblaciones y las actividades de los
 microorganismos que intervienen en la mineralización de la materia orgánica y la transformación de
nitrógeno y azufre. La disponibilidad de fósforo se reduce debido a que forma compuestos insolubles con el
hierro-Fe y Al3 +, dejando así de estar disponibles para las plantas. (ZAPATA H., R. D. Química de la acidez
del suelo. 2014. Cargraphics, Cali. 208 p.)

- El suelo tiene un poder amortiguador por el cual, la aplicación de ácidos o bases no varía en gran medida su
pH. Este poder amortiguador está relacionado, por un lado, con la existencia de coloides en su composición.
Y por otro, está relacionado con su capacidad de intercambio iónico; cuanto mayor sean estos dos factores,
mayor poder amortiguador tendrá el suelo. (FAO, Suelos ácidos. 2021).

Imagen 4. toma de la segunda muestra.

Fuente: Luisa Fernanda Cortez Camacho. 2021.

8 Descripción del proceso de Para la remediación del suelo contaminado se utilizó abono (lombricompost), la aplicación de materia orgánica
remediación. humificada aporta nutrientes y funciona como base para la formación de múltiples compuestos que mantienen la
actividad microbiana, como son: las sustancias húmicas (ácidos húmicos, fúlvicos, y huminas (Herrán J, Sañudo R,
 Rojo G, Martinez R, Olalde V, 2008); Tisdale y Ra Ximhai Nelson 1996 mencionan que al incorporar esta materia
orgánica al suelo genera diferentes cambios el primero de ellos mejora la estructura del suelo facilitando la
formación de agregados estables con lo que mejora la permeabilidad de éstos aumenta la fuerza de cohesión a suelos
arenosos y disminuye esta en suelos arcillosos.

Los aportes realizados por Bellapart (1996) mencionan que también mejora la retención de humedad del suelo y la
capacidad de retención de agua, estimula el desarrollo de plantas mejora y regula la velocidad de infiltración del
agua, disminuyendo la erosión producida por el escurrimiento superficial, el humus aporta elementos minerales en
bajas cantidades, y es una importante fuente de carbono para los microorganismos del suelo

Dos de los componentes importantes en la materia orgánica son los ácidos húmicos y fúlvicos los cuales son los
responsables de muchas de las mejoras que ejerce el humus , las sustancias húmicas elevan la capacidad de
intercambio catiónico de los suelos al formar complejos arcilla-húmicos (Herrán J, Sañudo R, Rojo G, Martínez R,
Olalde V, 2008).

Una vez determinando las ventajas que el abono en este caso el lombricompost tiene para la remediación de suelos,
se utilizaron para el tercer tratamiento 3 Kg de suelo control y este fue contaminado con anterioridad con 600 ml de
agua ácida y se adicionaron 300 gramos de lombricompost, donde se realizó una mezcla homogénea, posteriormente
fue llevada a secar para que sea utilizada y medir parámetros lo mismo se realizó en el tratamiento cuatro donde se
utilizó 3 Kg de suelo control, 600 ml de agua ácida y el único cambio, se agregaron 600 gramos de lombricompost.

9 Planteamiento de hipótesis. Se espera que en un lapso de tiempo de 1 mes, las toxicidades asociados a la acidez del suelo se vean modificadas
por la incorporación de la enmienda orgánica, por lo tanto, los suelo que se encuentran en proceso de remediación
puedan seguir cumpliendo funciones ecosistémicas centrales, como la producción de bioma, reciclaje de nutrientes,
sostenimiento de la biodiversidad, contribuyendo a la regulación climática, y además como ente regulador del ciclo
hidrológico.
10 Descripción de la utilización En el estudio de caso se utiliza el lombricompost el cual es el producto que se obtiene de la digestión que realiza la
de subproductos (si se lo lombriz roja californiana (Elserria foetida). De acuerdo con C. Céspedes (2020) las lombrices se alimentan de
requiere). residuos orgánicos que éstas descomponen y proceden a estar disponibles para las labores que realizan los
microorganismos de este modo incentivan la actuación microbiana, transforman los residuos orgánicos para obtener
un producto que es homogéneo que cuenta con nutrientes valiosos de modo que al aplicarlo al suelo de estudio
mejorará sus propiedades químicas físicas y biológicas.

En este caso el subproducto son los residuos orgánicos que estas lombrices consumen para obtener el
lombricompost, proceso de descomposición el cual finaliza en el aparato digestivo de las lombrices californianas.
Éstos residuos deben ser restos de verduras y frutas, peladuras de tubérculos, hojas secas, papel sin tinta, cáscaras de
huevo. Es importante que los residuos sean crudos y que estén semi degradados. No se deben agregar residuos como
carne, pescado, alimentos cocinados o con aceite. Los alimentos se deben agregar poco a poco en una cantidad
proporcionada a las lombrices las cuales utilizan su gran voracidad para producir gran cantidad de humus en poco
tiempo.

De acuerdo con Kushka (2020) para que estos residuos orgánicos se degraden correctamente el proceso de
lombricompost se debe realizar en una vermicompostadora, es importante que esté en un buen lugar en donde haya
sombra, donde esté protegido de la lluvia y viento. Para preparar la llamada “cama” donde ocurre el proceso, se
debe colocar a la vermicompostadora una turba o fibra de coco de tres dedos de profundidad, previamente
humedecida. Posteriormente se añade la lombriz roja californiana encima del material puesto anteriormente, se
procede a tapar el contenedor para que las lombrices se acostumbren al lugar al menos un día, pasado este tiempo
se agregan los residuos orgánicos especialmente restos vegetales para que se alimenten de estos, cada que se agrega
materia orgánica se cubre con una capa de turba o fibra de coco. Si los residuos orgánicos se degradan
adecuadamente, En una semana en el fondo de la bandeja se acumulará el líquido que segregan estas lombrices y a
medida que se alimentan comenzarán a defecar siendo este el abono con color oscuro y aspecto de tierra el cual se
debe cosechar en al menos seis meses.

Así mismo en el estudio de caso se utiliza agua ácida que se realizó en el laboratorio de la universidad mariana, en
el que se utilizó ácido clorhídrico con un pH de 3.2. Este compuesto químico es una solución acuosa de cloruro de
hidrógeno en concentraciones del 30%, es un líquido claro con una tonalidad amarilla, su olor es irritante. A la hora
 de manipularlo comparado con otros ácidos fuertes este en especial es menos peligroso sin embargo es capaz de
disolver metales, sales y minerales o incluso tejidos orgánicos, así como también si se expone a este químico en
forma de gas afecta las vías respiratorias causando desde irritación hasta la muerte por asfixia. Por tal razón es de
suma importancia tener todos los elementos de bioseguridad al momento de manipularlo en el laboratorio como es
en este caso.
11 Presupuesto

12 Bibliografía. Compostaje y lombricultura la visión ecológica de la basura. Santiago medio ambiente

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Céspedes C. (2019) Elaboración y uso de lombricompost o vermicompost. INIA. Instituto de Investigaciones

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