1. CONTAMINACION DE SUELOS
Parte 3
María Graciela Pozzo Ardizzi
IRAM COMAHUE

2. Investigación de Suelos Contaminados.
Investigación Preliminar.
Investigación Detallada.
Adaptación del modelo conceptual.
Diseño y toma de muestras de Suelos.
Metodologías analíticas para determinar
contaminantes químicos por especiación.
Interpretación y comunicación de
resultados.

3. El desarrollo industrial y tecnológico ha generado sustancias
que, sin un afán de hacer daño, acumuladas en los suelos
han llevado a la contaminación de estos. Además, el gran
tamaño de las poblaciones y por consiguiente la gran
cantidad de material de desecho que se produce hace
necesario tener sistemas bien desarrollados de evacuación
de basura.
Las principales sustancias y fenómenos que han provocado
una contaminación en los suelos, son:
Pesticidas: D.D.T., Paratión y Malatión.
Rellenos sanitarios: Donde se acumulan los desechos de las
grandes poblaciones.
Sustancias químicas peligrosas: Como perclorados y
fosfatados, que son muy difíciles de degradar.
Fenómenos de contaminación global: Lluvia ácida

4. Investigación de Suelos Contaminados.
Investigación Preliminar.
Investigación Detallada.

7. I D E N T I F I C A C IÓ N
Sitios con sospecha
de presencia de
contaminantes
Objetivos Generales
Objetivos Particulares
FASE EXPLORATORIA
Revisión Preliminar de Información
Etapa 1
Punto de Decisión N° 1 SI ¿Indicios de NO
contaminación?
Parte 5: Directivas para la
Investigación potencialmente contaminado
investigación exploratoria de
probablemente no contaminado
IRAM 29481-5 sitios urbanos e industriales
Exploratoria Evaluación de la Información
(Formulación de las Hipótesis)
con respecto a la
Punto de Decisión N° 2
contaminación de suelos
¿Se requiere una NO
investigación del sitio?
I N V E S T I G A C IÓ N
SI
Etapa 2
Punto de Decisión N° 3 Investigación de Campo
NO SI
Verificación de la Indicación de no Hallazgo de
contaminación contaminación contaminación
sospechada diferente
SI
¿Se requiere una NO
Punto de Decisión N° 4 investigación más amplia?
SI
FASE DETALLADA
Investigación Detallada
Directivas para la investigación
Investigación
Etapa 3
Punto de Decisión N° 5 IRAM 29482 detallada de sitios urbanos e
industriales con respecto a la
Detallada ¿La información es
adecuada, conforme a los
NO
contaminación del suelo
objetivos de la
¿La calidad de investigación?
la información
es la deseada? SI
Informe

8. Anexo A
(Informativo)
Diagrama de flujo de la investigación detallada
FASE EXPLORATORIA Parte 5: Directivas para la
Investigación exploratoria
Investigación investigación exploratoria de
IRAM 29481-5 sitios urbanos e industriales
Exploratoria Se requiere una
investigación
con respecto a la
más amplia contaminación de suelos
I N V E S TI G AC I ÓN D E SI TI O S C O N R E S PE C T O A LA C O NT A M IN AC I ÓN D E L S U EL O
FASE DETALLADA
Objetivos de la investigación detallada
(principales y subsidiarios)
Evaluación de la información existente
(resultados de la investigación exploratoria)
Adaptación del modelo conceptual y No
presentación de hipótesis
Diseño de la
investigación de campo
Investigación de campo
Estrategia de muestreo Estrategia de análisis
- Posiciones de muestreo - Selección de parámetros
- Esquema de muestreo Directivas para
a ensayar la investigación
Investigación -
-
Profundidad del muestreo
IRAM 29482
Tamaño y tipo de muestras
- Identificación de métodos
analíticosdetalladade sitios urbanos e
a utilizar
- industriales con respecto a la
Detallada Cantidad de muestras
contaminación del suelo
Plan de muestreo y análisis
- Muestreo
- Análisis químicos
- Aseguramiento y control de la calidad
¿La información es adecuada
y suficiente para cumplir los
objetivos de la investigación?
Sí
Informe

9. Diseño y toma de muestras de Suelos
Existen tres enfoques básicos para el muestreo:
Selectivo: consiste en escoger sitios para el muestreo en base a diferencias
obvias o típicas. Tales diferencias se determinan según la experiencia del
muestreador y generalmente incluyen factores tales como la visibilidad del
área de un derrame de químicos, los cambios en el color del suelo, las áreas de
perturbación física anterior o las áreas sin vegetación o con vegetación muerta.
Sistemático: es un método mediante el cual los puntos de muestreo
seleccionados se ubican a distancias uniformes entre sí. En los sitios con
derrames de químicos líquidos o con deposición aérea de contaminantes, este
método es útil para documentar probables gradientes de concentración.
Al azar: el muestreo al azar se basa en la teoría de probabilidades y la
necesidad de un riguroso análisis estadístico. El muestreo al azar permite toda
combinación posible de unidades de muestras a seleccionarse y el número de
combinaciones posibles está sólo limitado por el tamaño de la muestra.
Una combinación de muestreo selectivo, sistemático y al azar es a menudo el
enfoque más factible.

12. TOMA DE MUESTRAS
Cualquier estudio de
contaminación del
medio, ya sea del
aire, del agua o del
suelo, comienza con
la obtención de los
datos sobre el estado
inicial del mismo, ya
que son
imprescindibles a la
hora de adoptar
medidas de
tratamiento y control
de la contaminación.

13. Las principales consideraciones a tener en cuenta para diseñar un
plan de muestreo sobre suelos contaminados son:
1) Al tomar una muestra de suelo y para evitar contaminarle, debe
extraerse del muestrador con una herramienta que no modifique
su composición, utilizando también guantes de protección
desechables después de cada uso.
2) Para las muestras en las que se analizan compuestos volátiles,
se deben utilizar tubos de acero inoxidable. Estos tubos deben ir
perfectamente cerrados para evitar fugas o cualquier
transformación de la muestra durante su transporte al
laboratorio.
3) Hay que tener especial cuidado con la contaminación cruzada
entre las capas del suelo, pues al recoger la muestra si ésta se
presenta en estado liquido o pastoso, pueda caer en la
perforación que se está haciendo y contaminar capas más
profundas.

14. Al diseñar una campaña de
muestreo hay que tener en
cuenta:
• Si se van a tomar
directamente en el foco
emisor (se buscará la
cantidad y tipo de
contaminante), o
• Si el estudio se enfoca al
efecto producido en el
medio (se intentará
cuantificar la dispersión y el
grado de contaminación).

15. La finalidad de la toma de
muestras es conseguir que
una fracción extraída del
medio a estudiar sea
representativa del mismo, así
como de fácil manipulación,
determinación y
conservación.
Es esencial que la
manipulación de la muestra
no afecte a la composición de
la misma desde que se toma
hasta el momento en que se
realiza el análisis.

17. Metodologías analíticas para
determinar contaminantes
químicos por especiación

18. Especiación química y disponibilidad
La descripción de las formas químicas que un elemento toma en solución
se denomina especiación.
Cada elemento tiene una particular especiación química en solución, la
cual afecta profundamente su biodisponibilidad.
Las soluciones acuosas de los suelos, aguas superficiales y subterráneas
ofrecen diversas posibilidades de interacción de los metales con materia
orgánica (ácidos fúlvicos, húmicos), HCO3-, CO32-, OH- y otros aniones
capaces de formar complejos solubles con cationes metálicos.
En particular, los ligandos orgánicos incrementan la capacidad de
transporte de soluciones para metales fuertemente complejantes como el
Cu, incrementando su solubilidad.
Los ligandos complejantes solubles aumentan la movilidad de los
metales. Por ejemplo, la adsorción de iones como Cu y Cd por las raíces
de las plantas se correlaciona con la concentración del metal iónico libre
en la solución del suelo. Si hay materia orgánica presente hay una mayor
toma de Cu por las raíces a cualquier concentración de Cu libre (no
complejado). Esto se debe a que la concentración de complejos orgánicos
de Cu es mucho mayor que la de Cu libre.

19. La concentración de HCO3-, CO32-, OH- y materia orgánica aumenta su
concentración con el incremento del pH.
La adsorción de cationes metálicos en superficies minerales y orgánicas
se favorece cuando se incrementa el pH. En consecuencia, la solubilidad
total de los metales en solución disminuye a pH 6 o 7 y vuelve a
aumentar a pH más elevados.
• Orgánicos • Inorgánicos
• -VOC´s no halogenados • -NaCl y otras sales
• -VOC´s halogenados • -Metales en especial As, Ba,
• -SVOC´s no halogenados Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Se, Zn y
incluyen PAH y algunos Ag
pesticidas • -Asbestos
• -SVOC´s halogenados incluyen • -Fluoruros
PCB, Clorofluocarbonos, • -Cianuros
muchos pesticidas • -Fertilizantes
• -Combustibles • Radionuclidos

20. Un mismo elemento químico puede tener diferente
comportamiento desde el punto de vista toxicológico, según sea la
forma química en que se encuentra. Es decir por:
• su estado de oxidación, o si
• está unido a un determinado radical orgánico.
Por este motivo, es más importante conocer en qué forma química
y en qué cantidad de la misma se encuentra, que su concentración
total.
Esta clase de análisis requiere de métodos de separación
especiales y de métodos detección de alta sensibilidad, exactos y
precisos, dadas las bajas concentraciones que deben determinarse
de las distintas especies. Como ejemplo de la importancia del
análisis por especiación se pueden mencionar las diferentes
toxicidades de las especies inorgánicas de arsénico y de
antimonio.

21. Las especies de arsénico y de antimonio con estado de oxidación
+3, son más tóxicas que las que tienen estado de oxidación +5.
Además los compuestos organoarsenicales son menos tóxicos que
los de arsénico inorgánico; por ejemplo: la arsenobetaína es
inocua para el ser humano.
De allí la importancia de no sólo determinar la cantidad total de
arsénico que contiene un agua, efluente, planta o animal, sino
también de saber qué cantidades de cada especie de arsénico
están presentes. En función de ello se sabrá el grado de toxicidad
o el riesgo de contaminación existente.
Otro ejemplo característico es del cromo (VI) que es cancerígeno y
mutagénico, mientras que el cromo en estado de oxidación +3,
cromo (III) es un elemento esencial para el ser humano.
En aguas ya está internacionalmente legislada la concentración de
cada especie; y en algunos países de Europa y Estados Unidos
también está legislada su concentración en efluentes.

22. Otro caso es el de la toxicidad del estaño.
Su máxima concentración en aguas está estipulada por las
reglamentaciones de casi todos los países del mundo, con límites
de 100 ó 150 ppm, dependiendo del país.
Sin embargo, desde hace pocos años, se observó que un
compuesto orgánico de estaño, el tributilestaño, -usado como
biocida y muy empleado para pintar los cascos de los barcos para
preservarlos de microorganismos que causarían corrosión-, es
altamente tóxico, integrando un grupo de sustancias que aún se
están investigando y que se conocen como disruptores
hormonales.
Por este motivo en países de la Comunidad Europea, se están
estudiando metodologías analíticas que permitan su
determinación en el orden de las ppt, para luego reglamentar su
nivel máximo permitido en aguas.

23. Actualmente, se desarrollarán metodologías analíticas, empleando
instrumental de alta resolución; para determinar: en primer
instancia cromo (III) y cromo(VI) en aguas y efluentes líquidos, en
segunda instancia arsénico (III) y arsénico (V), y antimonio(III) y
antimonio(V) en aguas.
La mayoría de las especies de elementos traza estudiadas pueden
clasificarse en tres grupos.
• El primer grupo, las especies redox, ya que frecuentemente, un
elemento puede ser tóxico en un determinado estado de
oxidación mientras que en otro es inocuo o incluso esencial.
• El segundo grupo incluye organoelementos simples, unidos a
grupos alquilo y arilo.
• El tercer grupo lo constituyen las metalomoléculas de elevado
peso molecular que tienen un interés especial en los sistemas
biológicos.

24. FACTORES QUE AFECTAN A LA ESPECIACIÓN DE METALES
Los factores que determinan la especie química de un elemento determinado
en el medio ambiente son la fuerza iónica, el pH y pE (potencial redox).
El potencial redox determina el estado de oxidación de los elementos.
En medios naturales bien oxigenados, los elementos suelen encontrarse en el
estado de oxidación más alto, ya que el potencial redox del O2/H2O es más
alto que el de cualquier otro par redox.
En condiciones de anoxia como por ejemplo en el agua intersticial en
sedimentos, aguas profundas, etc. la situación es diferente. En esta situación,
puede tener lugar, mediante la acción de los microorganismos, la conversión
de sulfato en sulfuros como por ejemplo HgS y CdS que precipitan y se reduce
de este manera la biodisponiblidad y por tanto
la toxicidad.
En realidad, los únicos elementos que se unen a ligandos inorgánicos y son
solubles son Ni y Co.
De la misma forma que el potencial redox, el pH y la fuerza iónica del
medio influyen en la existencia de unas especies u otras.

25. Especies de interés en los análisis de especiación
SISTEMAS REDOX ESPECIES ALQUILADAS COMPUESTOS DE
ELEVADO
PESO MLECULAR
Se (IV)/Se(VI) Metil-Hg, Ge, Sn, Pb, As, Metaloporfirinas*
Sb, Se
As(III)/As(V) Etil-Pb, As, Sb, Se Metaloproteínas
Sb(III)/Sb(V) Butil-Sn Metalodrogas
Cr(III)/Cr(VI) Ciclohexil-Sn Metaloenzimas
Fe(II)/Fe(III) Fe(II)/Fe(III)
Octil-Sn
*Las porfirinas son pigmentos que se encuentran tanto en la
vida animal como en la vegetal y están involucradas en la
formación de muchas sustancias importantes en el cuerpo,
incluyendo la hemoglobina, la cual trasporta oxígeno en la
sangre.

26. ESPECIACIÓN DE ALUMINIO
La toxicidad del aluminio ha sido muy estudiada y
actualmente es uno de los elementos que más interesan
desde el punto de vista de la especiación.
En las muestras biológicas el aluminio se encuentra
únicamente con valencia +3.
Las formas de este elemento unido a ligandos orgánicos son
mucho menos tóxicas que cuando se encuentra unido a
ligandos inorgánicos.
Las especies de interés medioambiental del aluminio son:
Al3+, Al(OH)2 +, Al(OH)4 - y Al(OH)2
Espectrofotometría, cromatografía iónica y cromatografía en
columna de intercambio iónico (Chelex-100)., ultrafiltración,
diálisis, filtración con geles, HPLC.

27. ESPECIACIÓN DE ARSÉNICO
El arsénico se encuentra ampliamente distribuido en el medio
ambiente en forma orgánica e inorgánica.
Los compuestos de arsénico en las aguas aireadas y suelos son
generalmente inorgánicos (principalmente arsenito, As3+) mientras
que en la biomasa son orgánicos. Las formas metiladas como
dimetilarsénico (DMA) y monometilarsénico (MMA) son las especies
de arsénico más comunes de entre las orgánicas.
La química medioambiental del arsénico es compleja, pudiendo
originar numerosas especies organometálicas citadas anteriormente,
que son transformadas por los organismos vivos que lo incorporan a
diversas rutas metabólicas. Así, el arsénico inorgánico es reducido y
biometilado por hongos, bacterias, algas y mamíferos, incluido el
hombre, originándose compuestos de mono-, dimetil- y
trimetilarsénico.
Técnicas acopladas basadas en la cromatografía de gases o de
líquidos y técnicas espectroscópicas sensibles (ETAAS, ICP-AES,
ICP-MS, AFS)

28. ESPECIACIÓN DE MERCURIO
•En términos generales, las especies organomercuriales son más
tóxicas que el mercurio inorgánico. La toxicidad creciente de los
compuestos alquilados comparados con las formas inorgánicas y
la elemental del mercurio, se debe a la naturaleza lipofílica de
muchos de estos compuestos, que permite su paso a través de las
barreras cerebrales y su unión a grupos sulfhidrilos.
La mayoría de los análisis de mercurio se llevan ahora a cabo
empleando técnicas espectroscópicas debido a su elevada
sensibilidad.
El ICP-MS proporciona una técnica de detección muy sensible y
selectiva para la especiación de mercurio.
Los métodos de especiación de mercurio hasta ahora contemplan
el uso de la cromatografía de gases con detector de captura de
electrones (GC-ECD), de fluorescencia atómica (GC-AFS), de masas
(GC-MS), ICP-MS,

29. ANALISIS DE CASOS

34. Distribución del contaminante en el perfil del suelo

40. INTERPRETACIÓN
Y
COMUNICACIÓN DE RESULTADOS

41. Informe de la investigación y de las hipótesis
El informe de la investigación sitio tiene que describir el fundamento de la
investigación, con el alcance del RPI (Revisión Preliminar de la Información) y
las hipótesis formuladas como resultado del relevamiento preliminar.
El fundamento de la investigación debe estar asociado a los objetivos, que
deben incluir las validaciones de las hipótesis.
Es necesario describir la metodología de la investigación, principalmente las
técnicas de muestreo, junto con los registros de todas las observaciones
realizadas en el sitio.
Se debe describir el proceso de selección de las muestras para su posterior
análisis e incorporar los resultados analíticos.
Debe incluir una discusión de los resultados obtenidos con su interpretación
y la discusión de la interpretación de los resultados y las hipótesis
planteadas.
Deben exponerse las conclusiones acerca de la validez de las hipótesis
planteadas al igual que toda otra conclusión relevante relativa a la
contaminación del sitio y a los aspectos que puedan requerir una
investigación complementaria.

42. El Informe puede comprender las siguientes secciones:
 Introducción;
 Objetivos;
 Relevamiento preliminar de información;
 Descripción del sitio, hipótesis formuladas y desarrollo del modelo
conceptual;
 Metodologías;
 Tareas de campo;
 Observaciones in-situ;
 Toma de muestras;
 Selección de muestras para análisis e información analítica;
 Discusión de los resultados y comparación con los valores de referencia
(umbral/fondo);
 Comparación de los resultados con las hipótesis;
 Conclusiones y validez de las hipótesis;
 Recomendaciones para implementar acciones adicionales.
Fuentes: IRAM, 29481-5 Calidad ambiental – Calidad del suelo . Parte 5: Directivas para la investigación
exploratoria de sitios urbanos e industriales con respecto a la contaminación de suelos
IRAM 29482 Calidad ambiental – Calidad del suelo . Directivas para la investigación detallada de sitios urbanos e
industriales con respecto a la contaminación del suelo

43. El Organismo Ambiental Nacional, ha generado un PROGRAMA DE GESTION
AMBIENTAL DE SUELOS CONTAMINADOS, capaz de potenciar y articular las
diversas acciones que desde los sectores público y privado se lleven a cabo,
buscando una ampliación del conocimiento en este campo y una más eficiente
utilización de los recursos disponibles.
Este Programa está estructurado sobre tres ejes:
Un componente diagnóstico el que debe dar cuenta de la existencia de procesos
potencialmente contaminantes de suelos, y del estado y calidad actual de los
suelos en áreas de alta probabilidad de contaminación y del reconocimiento de los
suelos no alterados por contaminación;
Un componente tecnológico, el que avanzará en la investigación de metodologías
para el diagnóstico y el análisis y evaluación de suelos, como en la definición de
técnicas para el saneamiento y recuperación de suelos, y el desarrollo de
tecnologías productivas que supongan el menor riesgo de contaminación;
Un componente institucional, orientado a la revisión de normativa para la
protección del suelo, la elaboración de normativa específica para suelos
contaminados, así como al análisis del tejido institucional que otorgue el soporte
operativo y de control a las normas legales. Desde este mismo componente se
deberá encarar la capacitación de recursos humanos y la generación de conciencia
ambiental en el tema.

44. PROSICO
Sitio Web .
http://www.ambiente.gov.ar/prosico

45. Gracias
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