MG.ING. FERNANDO

VASQUEZ PERDOMO

ANLISIS Y TRATAMIENTO DE LA

CONTAMINACIN DE SUELOS

Mdulo: I Unidad: I Semana: I

Ciclo : 2015 - II

1

2

EL SUELO,

CONSTITUYENTES

MINERALES DEL

SUELO

3

Realice el estudio y el anlisis del material didctico y textos bibliogrficos, realice cuadros comparativos, para

determinar diferencias y relaciones. Desarrolle las

actividades sugeridas con el material audiovisual

recomendado, elabore sus preguntas con anticipacin a la

unidad a desarrollar en la semana, puesto que cuenta con

este material que le permite saber el tema preciso a

desarrollarse.

ORIENTACIONES Decida su horario de estudios, dado que esta modalidad requiere de un autoaprendizaje, designe dos horas

adicionales semanales para el repaso permanente de los

apuntes de la tutora anterior y de la unidad siguiente.

4

Es necesario recordar que estos materiales son un medio fundamental para el aprendizaje, de acuerdo a una

organizada planificacin personal de estudio usted

podr aprovechar al mximo la informacin que en ellos

se encuentra, fundamental para alcanzar los objetivos

propuestos.

Incremente el glosario propuesto en este material. Contar con un glosario de trminos que ayudar en la comprensin y explicacin especfica en algunos casos

al tratar un nuevo tema.

ORIENTACIONES

5

Conceptos Generales Constituyentes Minerales del Suelo

CONTENIDOS TEMTICOS

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Conceptos Generales

1.1. Naturaleza del suelo, perfil y etapas de

formacin.

1.2. Fuentes y efectos de contaminacin del suelo.

1.3. Composicin de los suelos.

1.4. Factores de formacin del suelo.

1.5. Normatividad y Legislacin vigente.

1.6. Ordenanzas, reglamento y otras normas.

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1.1. Naturaleza del suelo, perfil y etapas de

formacin.

Al principio, la superficie de las rocas alteradas van siendo colonizadas por bacterias, lquenes,

musgos, luego por plantas superiores y

finalmente por el ecosistema de la regin. En

este momento est en funcionamiento la

pedognesis tpica de la regin y se dan los

procesos caractersticos de ella.

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Los suelos como sistemas naturales y en

consecuencia abiertos, se forman debido a los

siguientes procesos:

1. Entradas y salidas de materia (agua, races,

organismos del suelo y restos vegetales) y

energa (del sol y de los residuos),

2. Transformacin de la materia orgnica y

mineral por la accin de los agentes qumicos y

biolgicos en un ambiente hmedo,

Formacin del Suelo

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3. Traslocacin de la materia por:

a) Reciclaje de las plantas que al depositar

residuos concentra la materia orgnica y

elementos qumicos minerales en la

superficie del suelo desarrollando de esta

forma la fertilidad.

b) El agua que transporta en sentido

descendente materia mineral y orgnica en

solucin o en suspensin dando lugar a la

formacin de horizontes especficos

subsuperficiales y a las prdidas por

drenaje.

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4. Reorganizacin de la materia, por procesos

fsico qumico y biolgicos, tales como la

cristalizacin de la materia mineral, la

formacin por polimerizacin de sustancias

hmicas de alto peso molecular, la formacin

de complejos rganominerales y de

estructuras a nivel micro, meso y macro. La

combinacin de estos procesos permiten la

formacin de los horizontes del suelo y del

sistema circulatorio para el agua y el aire,

fundamentales para la vida del suelo.

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-Los suelos se forman de arriba hacia

abajo, primero aparece el material parental

(horizonte C), producto de la

desintegracin de la roca madre.

-Los horizontes A y B no necesariamente

tienen

un orden secuencial.

-La formacin del horizonte A es producto

de la actividad de los seres vivos.

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Horizonte A, generalmente de

color ms oscuro debido a la

materia orgnica descompuesta

(humus) y en proceso de

descomposicin, es el horizonte

que suministra mayor cantidad

de nutrientes a las plantas.

Horizonte B, de color menos oscuro, rojizo o amarillento, con

mayor contenido de arcilla y

menos materia orgnica. Los

horizontes A y B son los ms

importantes desde el punto de

vista de nutricin de las plantas.

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Horizonte C, generalmente

es de color ms claro,

amarillento y cascajoso

(piedra menuda), se le

conoce como horizonte de

material parental. En este

horizonte no es comn

encontrar materia

orgnica.

Horizonte R, llamado roca madre, es roca gruesa, fue

la que dio origen al suelo

que est sobre ella.

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DESCRIPCIN DEL PERFIL DEL SUELO

La descripcin del perfil de un suelo es un

proceso sistemtico de observacin,

calificacin y/o cuantificacin de algunas

de sus propiedades, con la intencin

primordial de:

Caracterizar una poblacin de suelos, y/o

Apreciar su variabilidad espacial, y/o

Establecer su gnesis y su clasificacin

taxonmica, y/o

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DESCRIPCIN DEL PERFIL DEL SUELO

Definir sus limitantes de uso y

establecer su uso y manejo ms

racional.

El primer paso para llevar a cabo la

descripcin consiste en encontrar un

corte de suelo fresco con

un espesor de 1.5 a 2 m,

aproximadamente, desde la superficie

del terreno; en caso de no encontrarse

cortes ya hechos en el sitio

16

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18

En (taludes de carretera, canales, etc.), se debe

abrir un hueco con la profundidad indicada y de

1 m de ancho por 1 m largo (calicata); se

procede luego a pulir la superficie del perfil con

un cuchillo, evitando dejar superficies brillantes

en l por efecto del raspado.

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Se pasa luego a determinar los horizontes y/o capas maestros presentes en el suelo y a comprobar la

presencia de discontinuidades litolgicas en l,

observando las caractersticas morfolgicas

macroscpicas que presenta el perfil (color,

estructura, etc.); se sealan en este perfil los sitios

donde se producen cambios en las propiedades

morfolgicas macroscpicas.

Cuando se tienen definidos los horizontes y capas maestros, se definen en ellos las caractersticas

subordinadas que

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tengan, as como las subdivisiones verticales que se

detecten; se marcan los sitios donde se producen

cambios en los horizontes y se establece la nomenclatura

definitiva para cada uno de los horizontes separados (Ap,

Ah, Bt, Bt2, etc).

21

22

1.2. Fuentes y efectos de contaminacin

del suelo.

Las primeras manifestaciones de contaminacin

antrpica pudieron causar efectos similares a los de

otras causas naturales. As en las primeras culturas sin

duda el fuego, que fue un elemento clave para el

desarrollo de las mismas, permiti modificar la

organizacin espacial del suelo. En un incendio forestal

se producen un gran nmero de sustancias voltiles,

cenizas, etc, que regresan al suelo con la lluvia o

simplemente por la accin de la gravedad.

El desarrollo agrcola del Neoltico y sobre todo el

posterior descubrimiento de los metales y la manera de

transformarlos, debieron ser las causas fundamentales

de degradacin del suelo.

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la contaminacin de los suelos.

Las labores agrcolas en climas ms o menos ridos provoca frecuentemente la salinizacin del suelo. El

regado intensivo con aguas de baja calidad (a veces,

adems, en reas con suelos de sustratos ricos en sales)

provoca la rpida degradacin del suelo. La salinizacin ha

originado prdidas muy importantes de la capacidad

productiva en todas las culturas.

El descubrimiento y utilizacin de los metales origin la meteorizacin de S= y elementos metlicos, que

provocaron la contaminacin del entorno.

Desarrollo de la cultura urbana. La concentracin de poblacin en pequeos espacios implican residuos que se

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eliminan a travs del suelo y el agua, as como el

incremento de actividades comerciales e industriales.

La revolucin industrial ha representado una extrema abundancia de productos residuales que han llevado en

el siglo XX, y ms concretamente en la segunda mitad,

los niveles de contaminacin mundial a lmites

insostenibles.

En la evolucin de la contaminacin producida por diferentes compuestos se observa en los ltimos aos

que los compuestos radiactivos tienen tendencia a

disminuir mientras que otros como los organoclorados,

derivados del petrleo y contaminaciones de origen

biolgico, no dejan de aumentar.

La evolucin de los distintos contaminantes en los ltimos

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aos se representa en las siguientes figuras.

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Agentes contaminantes y su procedencia

Son muy diversos. Dentro de ellos tenemos los metales pesados, las emisiones cidas atmosfricas, la

utilizacin de agua de riego salina y los agroqumicos.

Estos agentes contaminantes proceden generalmente de la actuacin antropognica del hombre, as los metales

pesados proceden directamente de las minas, fundicin

y refino; residuos domsticos; productos agrcolas

como fitosanitarios; emisiones atmosfricas mediante

actividades de minera y refinera de metales, quema de

combustibles fsiles, purines, etc.

En la siguiente figura se esquematizan las rutas de la contaminacin.

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Figura : Ruta de incorporacin de contaminantes en el suelo

28

1.3. Composicin de los suelos.

Los suelos son sistemas naturales abiertos y

complejos, que se forman en la superficie de la

corteza terrestre donde viven las plantas y gran

diversidad de seres vivos como bacterias,

hongos, levaduras, virus, entre otros, que sirve

para la alimentacin de los animales y del hombre

a travs de los ciclos trficos, y cuyas

caractersticas y propiedades se desarrollan por

la accin de los agentes climticos y biticos,

actuando sobre los materiales geolgicos,

acondicionados por el relieve y drenaje durante

un perodo de tiempo.

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Por la gran importancia que representa el suelo

para la vida del hombre y de todos los seres

vivos, este recurso se debe conservar. Sin

embargo, en la actualidad est seriamente

amenazado por la prctica de sistemas de

produccin inadecuados o mal aplicados, que

incluso han acelerado los procesos de erosin y

desertificacin de grandes zonas en el mundo.

30

Composicin volumtrica

31

Los suelos contienen variadas proporciones de partculas

de arcilla, silicatos y arena.

Textura del suelo

Describe la superficie disponible como hbitat para el

desarrollo microbiano.

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1.4. Factores de formacin del suelo

Los factores que pueden influir en la evolucin de un suelos son:

El clima es el principal factor que determina la evolucin de un suelo, ya que condiciona el tipo de meteorizacin

que va a afectar a la roca madre, los procesos de lavado

y el desarrollo de la vegetacin. Los dos elementos

climticos ms importantes que han sido

correlacionados con las propiedades de los suelos son

la lluvia y la temperatura.

En climas clidos y hmedos, que favorecen los procesos de meteorizacin qumica, se desarrollan

suelos ms potentes que en zonas de clima fro. Segn la

ley de van't Hoff por cada 10 C de aumento de la

temperatura se

33

34

duplica la velocidad de las reacciones qumicas. Estas son

muy rpidas en los climas clidos y muy lentas en los fros.

La naturaleza de la roca madre, aunque una misma roca madre puede formar distintos tipos de suelo en funcin del

clima y viceversa, distintos tipos de roca madre pueden

formar el mismo tipo de suelo si estn bajo un mismo clima.

La topografa, porque condiciona el grado de erosin (en zonas de pendiente la erosin impide el desarrollo de

suelos potentes) y la humedad (favorece o dificulta la

infiltracin y la evaporacin en funcin de la orientacin).

La vegetacin, que tambin est condicionada por el clima. La vegetacin aporta materia orgnica, retiene la

35

Humedad (favoreciendo la meteorizacin qumica) y

protege de la erosin.

El tiempo, ya que el proceso de formacin de un suelo es muy lento (tanto que debe ser considerado

un recurso no renovable). El tiempo que tarda en

formarse un suelo depende de los otros factores.

La actividad humana, puede incidir negativa o positivamente en la formacin y desarrollo de un

suelo. En la mayora de los casos el efecto es

negativo (incendios, deforestacin, contaminacin,

urbanizacin, sobreexplotacin agrcola y ganadera).

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39

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1.5. Normatividad y Legislacin vigente

Leyes y Normas vigentes con respecto al suelo:

Ley general del ambiente ley n 28611 Decreto supremo n 008-2012-ag (Reglamento para Reforzar las Acciones de Control Post Registro de

Plaguicidas Qumicos de Uso Agrcola)

Decreto Legislativo 613 (1990) Cdigo del Medio Ambiente y Recursos Naturales

Ley N 28611 - Ley General del Ambiente (parte pertinente) Publicada el 15 de octubre de 2005

Ley N 27446 - Ley del Sistema Nacional de Evaluacin del Impacto Ambiental Publicada el 23 de

abril de 2001

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ESTNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL NORMAS

Decreto Supremo N 074-2001-PCM - Reglamento de Estndares Nacionales de Calidad

Ambiental del Aire Publicado el 24 de junio de

2001

Decreto Supremo N 069-2003-PCM - Establecen Valor Anual de Concentracin de Plomo

Publicado el 15 de julio de 2003

Decreto Supremo N 085-2003-PCM - Aprueban el Reglamento de Estndares Nacionales de Calidad

Ambiental para Ruido

Publicado el 30 de octubre de 2003

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Decreto Supremo N 010-2005-PCM - Aprueban Estndares de Calidad Ambiental (ECAs) para Radiaciones

No Ionizantes

Publicado el 03 de febrero de 2005

Decreto Supremo N 002-2008-MINAM - Aprueban Estndares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua

Publicado el 31 de julio de 2008

Decreto Supremo N 003-2008-MINAM - Aprueban Estndares Nacionales de Calidad Ambiental para Aire

Publicado el 22 de agosto de 2008

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Constituyentes Minerales del Suelo

2.1. Clasificacin y propiedades de las rocas.

2.2. Materiales primarios.

2.3. Bloques que intervienen en la construccin

de minerales.

2.4. Meteorizacin, fases de la meteorizacin.

2.5. Clases de Meteorizacin.

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2.1. Clasificacin y

propiedades de las

rocas.

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EL ORIGEN DEL MATERIAL PARENTAL

Los materiales parentales del suelo pueden provenir de las

rocas de la corteza terrestre; estas rocas se originan mediante

los procesos globales y muestran la gnesis y las

interrelaciones entre ellas en un ciclo terico de las rocas.

Inicialmente se tiene un magma, es decir, un material fundido

en el cual estn presentes los elementos que luego van a

formar los diferentes minerales que harn parte fundamental

de las rocas gneas.

Una vez formadas las rocas gneas, ellas pueden ser sometidas

a dos procesos fundamentales: Erosin o Metamorfismo

(altas presiones y/o temperaturas). Con el primero se llegan a

producir depsitos de sedimentos y con el segundo se forman,

en consecuencia, las rocas

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Metamrficas; stas tambin pueden sufrir procesos de

erosin, con la consiguiente formacin de sedimentos; todos

los sedimentos pueden ser sometidos a Diagnesis o

Litificacin (compactacin, cementacin, etc.) y dar origen a

las rocas Sedimentarias, que tambin estarn sujetas a

procesos de metamorfismo o de erosin, producindose los

resultados ya descritos.

Los sedimentos tambin pueden sufrir procesos de erosin;

se reciclan en nuevos depsitos hasta llegar a tener una

situacin estable que les permite formar las rocas

sedimentarias correspondientes.

Finalmente, todas las rocas pueden ser sometidas a procesos

que las llevan nuevamente a fundirse a grandes

profundidades y a retornar al estado de magma.

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Como se ha descrito anteriormente, los materiales

parentales del suelo pueden provenir de materiales que

originalmente estaban consolidados, es decir, de rocas;

stas, desde el punto de vista de su origen se clasifican en

tres grandes grupos generales: rocas gneas, rocas

Sedimentarias y rocas

Metamrficas. Adems, pueden provenir de materiales no

consolidados, es decir, de los Sedimentos.

Las principales caractersticas de estos grupos se exponen

a continuacin.

1. Rocas gneas

Estas rocas son aquellas que se forman por la dinmica

de un magma, la cual se expresa en dos procesos

fundamentales: enfriamiento del magma y/o

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fragmentacin. Las condiciones bajo las cuales se produce

el enfriamiento determinan la textura de la roca, o sea, el tipo,

el tamao, la forma, el arreglo espacial y el grado de

cristalinidad de sus componentes.

2. Rocas sedimentarias

Estas rocas se forman por litificacin de sedimentos no

consolidados que pueden ser producto de la acumulacin de

fragmentos de rocas preexistentes erosionadas o de la

precipitacin de compuestos qumicos y/o de restos orgnicos;

para su clasificacin se tiene en cuenta la textura y, en

algunos casos, su composicin; con respecto a la textura se

definen dos grandes grupos:

2.1. Rocas clsticas

Aquellas formadas por consolidacin de fragmentos de rocas

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y/o minerales preexistentes. En este caso la formacin rocosa

se presenta estratificada, es decir, formando capas que

indican diferentes pocas y/o condiciones de sedimentacin.

2. 2. Rocas no clsticas

Son aquellas que se forman por precipitacin de productos

qumicos: Rocas sedimentarias qumicas, o por acumulacin

de residuos de organismos: Rocas sedimentarias orgnicas.

En este grupo de rocas se tiene como criterio de clasificacin

su composicin o el tipo de organismo,

3. Rocas metamrficas

Estas rocas se originan a partir de rocas preexistentes,

cuando son sometidas a altas presiones y/o temperaturas, as

como a la accin de fluidos qumicamente activos,

producindose cambios qumicos y/o estructurales en los

minerales de las rocas originales.

50

estos cambios producen un reordenamiento y/o segregacin

de los minerales en las rocas, que puede expresarse en una

orientacin paralela de los mismos o foliacin, la cual

puede manifestarse de tres formas, segn Tarbuck y

Lutgens (1999): Pizarrosidad: Son capas paralelas,

delgadas y planas formadas por microcristales de micas.

Los planos de foliacin no son apreciables a simple vista.

Esquistosidad: Son lminas delgadas formadas por la

orientacin de minerales de tamao mayor que en la

pizarrosidad y que le dan a la roca un aspecto escamoso.

Neisosidad: Es un bandeamiento de la roca originado por la

segregacin de minerales en el cual cada banda tiene una

composicin mineralgica definida y diferente de la

adyacente.

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En las rocas que originalmente eran

monomineralgicas, el metamorfismo produce

un reordenamiento de los minerales que no

conlleva a foliacin y, por tanto, la roca

metamrfica producida tiene una apariencia

masiva.

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2.4. Meteorizacin, fases de la meteorizacin

La meteorizacin o intemperismo. es la

desintegracin y descomposicin de una roca en la

superficie terrestre o prxima a ella como

consecuencia de su exposicin a los agentes

atmosfricos, con la participacin de agentes

biolgicos.

Tambin puede definirse como la descomposicin de

la roca, en su lugar; sera un proceso esttico por el

cual la roca se rompe en pequeos fragmentos, se

disuelve, se descompone, se forman nuevos

minerales.

Se posibilita as la remocin y el transporte de

detritos en la etapa siguiente que vendra a ser la

erosin. La meteorizacin entonces, al reducir la

consistencia de las masas ptreas,

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masas ptreas, abre el camino a la erosin.

Edafizacin

Es el conjunto de procesos de intemperismo (meteorizacin) y erosin mediante los cuales

las rocas o sedimentos se convierten

paulatinamente en suelos.

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2.5. Clases de Meteorizacin

Procesos bsicos de la Meteorizacin

Desde un punto de vista global en el suelo se pueden

encontrar tres clases de procesos generales: A- Aporte,

alteracin y prdida del material litolgico. B- Aporte,

alteracin y prdida del material orgnico. C-

Reorganizacin de ambos materiales por mezcla,

agregacin, translocacin y diferenciacin. Es decir, que

los complejos procesos de transformacin de un suelo

se reducen a adiciones, transformaciones, transferencias

y prdidas de materiales. Bsicamente, se trata de slo

tres procesos: meteorizacin fsica, alteracin qumica y

translocacin de sustancias. Estos procesos afectan

tanto a la fase mineral como a la fase orgnica del suelo

y constituyen lo que tradicionalmente se denomina

55

como los procesos bsicos o generales en la formacin del

suelo ya que actan siempre en la formacin de todos los

suelos.

Los procesos de meteorizacin fsica del material original

pueden observarse en la base del perfil de suelo, donde la

roca original aparece fragmentada en bloques de tamao

heterogneo y en partculas ms finas. La fragmentacin

mecnica del sustrato original ocurre por causas

fundamentalmente climticas (procesos de

dilatacin/contraccin debido a la insolacin o a la

congelacin, cambios de humedad) pero tambin a causas

geolgicas, como el descenso de presin que sufren las rocas

al aflorar en la superficie, cristalizacin de sustancias en los

poros del suelo o a la accin mecnica de las races de las

plantas, que pueden llegar a fracturar el material.

56

Entre los procesos de alteracin qumica figuran el

empardecimiento, la rubefaccin, la fersialitizacin, la

ferralitizacin o la gleyzacin.

Los procesos de translocacin se realizan debido a la

accin del agua. Normalmente, el movimiento del agua en el

perfil es descendente. Sin embargo, en climas ridos, es

perceptible el movimiento ascendente de las sales debido a

los procesos de evapotranspiracin. En zonas de relieve

montaoso, el desplazamiento lateral del agua del suelo

tambin puede tener efectos importantes en la formacin del

suelo (Figura 1-3). En los procesos de translocacin pueden

distinguirse dos fases distintas:

Eluviacin. Es la fase inicial de movilizacin de materiales

que constituyen la capa superficial del suelo.

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Iluviacin. Es la fase de inmovilizacin o

acumulacin de sustancias procedentes de

las capas superiores del suelo en las zonas

ms profundas.

58

BIBLIOGRAFIA

1- ARENS, P. Y ETCHEVEHERE, P.H., 1976, Normas de

reconocimiento de suelos, Instituto de suelos y

Agrotcnica, INTA, Bs. As.

2- BAVER, L.D. Y GARDNER, W.R. 1973. Fsica de

Suelos. Ed.. UTEHA, Mxico.

3- DUCHAUFOUR, P. (1987).- Manual de edafologa.-

Masson.- Barcelona.

4- GUTIERREZ ELORZA, M. (Coord.) (1994).-

Geomorfologa de Espaa.- Rueda.- Madrid.

5- HURLBUT, C.S. y KLEIN, C. (1982).- Manual de

mineraloga de Dana.- Reverte.- Barcelona.

6- SOIL SURVEY STAFF. (SSS). 1998. Keys to Soil

Taxonomy. 8a. Ed. Soil Survey Staff. Washington D.

C. 326 p.

BIBLIOTECA VIRTUAL DUED UAP