suelos y salud humana

UTILIZACIÓN AGRÍCOLA DE LODOS RESIDUALES Y SUS EFECTOS

Autores:Antonio Jesús Fernández BallesterJuan Fernández RincónMaría López BozaFrancisco López FernándezJoaquín Villalba Romero

Índice:

1. Introducción

2. Procedencia de lodos residuales de depuradoras

3. Utilización agrícola de los lodos residuales de depuradora.

4. Efectos sobre el medio

5. Bioacumulación y biomagnificación en la cadena trófica de metales pesados

6. Conclusiones

7. Bibliografía

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1. Introducción

Nuestro tema trata sobre los suelos y la relación de éstos con la salud humana. Nos hemos centrado concretamente en la utilización de lodos en la agricultura y los efectos negativos que tendrán en la salud.

Sabemos que en muchos países ya intentan tratar algunas aguas residuales antes de ser vertidas a mares, ríos u océanos. ¿Pero realmente sabemos si esa agua está verdaderamente limpia? Esta agua se utiliza en su mayor parte a la agricultura, donde algunos de los metales pesados que no se eliminan tras la depuración continúan estando presentes.Estos metales irán a parar a la tierra de cultivo donde se sembraran alimentos que posteriormente pondremos en nuestras mesas, o también esta agua, regará campos donde habrá animales que se alimenten de esa hierva o de ese pasto y posteriormente estarán en la carnicería para ser vendidos. Esto puede comenzar a ser una cadena trófica donde los productores (hierva) regados con esa agua llena de algunos productos nocivos para el ser humano a largo plazo, será el alimento de una vaca la cual pasará a ser nuestro alimento.

Uno de los metales pesados más tóxicos que encontramos en estas aguas es el mercurio. Tiene unos efectos bastante graves en nuestro cuerpo, desde disruptor endocrino afectando al cerebro hasta la pérdida de un bebé por aborto espontáneo.

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2. Procedencia de lodos residuales de depuradoras

En muchos lugares del mundo las aguas residuales, tanto urbanas como industriales se vierten al mar o a los ríos sin ningún tratamiento previo, dejando que se degraden en menor o mayor medida de forma natural. Pero hoy en día son muchos los países que procesan y tratas estas aguas antes de su vertido, a través de instalaciones como depuradoras de aguas residuales. Estas instalaciones utilizan distintos mecanismo o tratamientos dependiendo del tipo de contaminantes que contengan las aguas. Los lodos residuales son un producto de estos tratamientos, siendo muy necesaria una gestión adecuada de ellos.

Es muy importante conocer de antemano la composición de estos lodos antes de gestionarlos, y dependiendo de su origen tendrá una composición distinta. Principalmente se componen de distintos nutrientes como el nitrógeno o el fósforo, agentes biológicos, metales pesados (cadmio, cobre, cromo, cinc, plomo, mercurio, níquel) y contaminantes orgánicos. Dependiendo de la procedencia de estos lodos, ya sea urbano o industrial, encontraremos una composición diferente, como por ejemplo la concentración de metales pesados y contaminantes orgánicos, que es superior en lodos procedentes de actividades industriales.

Estos lodos tienen una gran importancia, por lo que su tratamiento y gestión debe ser realizada de manera adecuada y conforme a lo establecido en la Ley 22/2011, de 28 de julio, de residuos y suelos contaminados. Esta gestión debe realizarse respetando el medio ambiente y la salud humana, priorizando la prevención sobre el reciclado, otros tipo de utilización como la energética y por último el depósito en vertedero.

En la siguiente tabla se muestra la distribución final que tienen estos lodos residuales, una vez tratados, en este caso el uso que se da los lodos que han sido incinerados.

2015Aplicación en suelos agrícolas 67Valorización en otros suelos u otros tipos de valorización

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Incineración 3Depósito en vertedero 12Correcta gestión ambiental de las cenizas de incineración

100 (cenizas generadas)

Como podemos ver la mayor parte se destina al uso agrícola, de ahí la importancia de asegurar su correcta gestión desde su origen hasta su uso final, protegiendo al medio ambiente y especialmente al suelo, ya que su

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uso puede dar origen a contaminaciones debido a los metales pesados, que en grandes cantidades pueden resultar tóxicos para las plantas.

3. Utilización agrícola de los lodos residuales de depuradora.

Como resultado de la implantación de normativas protectoras de las aguas superficiales, en los últimos años ha ido en aumento la implantación de depuradoras de aguas residuales, con ello se producen volúmenes importantes de lodos.

Los lodos son residuos urbanos procedentes de la depuración de aguas residuales, la materia orgánica procedente de ellos puede utilizarse con fines agrícolas.

Las características de los suelos donde se aplica esta materia orgánica, deben ser tales que se complementen con la de los lodos. Distintos elementos, como los metales pesados pueden dar orígenes a contaminaciones en las aguas freáticas poco profundas.

Las características de los lodos residuales de depuradora son los siguientes:– Son materiales relativamente heterogéneos.– Suelen contener materiales que se aplican al suelo como fertilizantes,

sin embargo, sus proporciones resultan muy desequilibradas, y son difíciles de ajustar.

– Pueden contener metales pesados, que en elevadas dosis pueden resultar tóxicos, incluso en algunos casos pueden contener mercurio, en cuyo caso hay que prever su depósito en un vertedero.

– Contiene compuestos órganicos y xenobióticos, cuya determinación resulta difícil.

Durante el período de 1942 a 1961, el Intitute of Arable Crops de la Estación Experimental de Rothamsted (U.K.), realizó un experimento en el que se aplicaban lodos de depuradoras a un terreno al oeste de Londres, se comprobó que las concentraciones en el suelo de : Zn, Cd, Cu, Cr, Ni, y Pb, aumentaban significativamente. Tras 25 años del cese de la aplicación de los lodos, los niveles de metales pesados se siguen manteniendo al 80%, lo que indica el elevado riesgo de su utlización.

La utilización de lodos de depuradora en medios agrícolas requiere un conocimiento de la composición mineral del suelo, sino se dispone de datos concretos se pueden utilar la siguiente tabla de valores medios facilitada por Felipó y Saña (1978) y Felipó y Granau (1987):

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Elemento Composición media (%)

Intervalo (%) Elemento Composición media (%)

Intervalo (%)

N 3,55 0,44-6,00 Cu 258,2 11,0-1954

P 2,75 0,13-6,32 Mn 258,4 22,0-1307

K2P 0,3 0,05-1,1 Ni 42,5 16-103

Ca 7,77 3,10-20,12 Pb 212 63-299

Mg 0,43 0,1-1,06 Zn 955,3 64-1950

Na 0,27 0,09- 1,01 Co 10 8,0-12

Fe 0,73 0,17-3,36 Hg 10 09/12/15

Cd 4,1 3,0-7 Mo 28

Cr 161,9 0,17-3,36 B 48

4. Efectos sobre el medio

El uso sin medida de lodos residuales tiene efectos directos sobre el medio, en muchos casos afectando de manera negativa. Es altamente probable producir desequilibrios nutricionales, afectando a los cultivos, degradación del propio suelo y acumulación de metales pesados que entran en la cadena trófica, como vemos en otro apartado. Además la escorrentía superficial y la infiltración de sustancias tales como nitratos pueden contaminar acuíferos, ríos y lagos.Es por ello sumamente importante analizar la capacidad de un suelo para aceptar lodos residuales, como por ejemplo los purines, siendo un factor determinante para poder emplearlos sin riesgos de contaminación del mismo y de aguas superficiales y freáticas si las hubiese.

Para ello es necesario hacer un estudio en profundidad, tanto de carácter climático como propiamente edáfico. Es necesario estudiar la distribución y tipo de lluvias, establecer el balance hídrico medio de la zona, conocer la categoría de suelo (profundidad y características químicas), la pendiente del terreno, la capacidad de retención de agua, las texturas, la velocidad de infiltración y la conductividad hidráulica y procesos de expansión y retracción de las arcillas entre otras características de la zona de interés.Dependiendo de la composición del lodo podemos establecer niveles de riesgo a partir de características cuantificables del suelo como las anteriormente mencionadas. Siguiendo con el ejemplo de los purines podemos observar en la siguiente tabla el riesgo de contaminación de aguas subterráneas a partir de estos condicionantes.

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Condicionantes RiesgoBajo Medio Alto

Capacidad de retención de agua disponible para las plantas (m3/ha)

> 500 500-250 < 250

Profundidad efectiva (cm) >100 100-50 < 50

Profundidad al nivel freático (cm) > 90 90-45 < 45

Conductividad hidráulica en un espesor de 0 a 150 cm (cm h-1)

< 5 01/05/15 >15

Precipitación-ETP < 150 150-300 > 300

Pendiente (%) < 8 01/08/15 > 15

Factor de erosión (factor k x % pendiente) < 3 03/07/15 >7

5. Bioacumulación y biomagnificación en la cadena trófica de metales pesados

En nuestra comunidad, los lodos se utilizan como mejoradores de suelos, ya que, además de proporcionar nutrientes, facilitan el transporte de los mismos, incrementan la retención de agua y mejoran el suelo cultivable, ayudan también a regenerar suelos estériles o bien tratar suelos de bosques, suponiendo a su vez un ahorro en fertilizantes, factor que debe ser tenido en cuenta ya que es una fuente alta en nutrientes (carbono, nitrógeno, azufre y fósforo) y micronutrientes (zinc, hierro y cobre), propiciando una situación favorable para el desarrollo de las plantas. No ocurre lo mismo con otros metales como el cadmio, mercurio, plomo, etc., que resultan altamente tóxicos para cualquier forma de vida vegetal o animal, en este caso se producirá una bioacumulación, que es el proceso por el que estas sustancias se almacenan en los seres vivos a unas tasas superiores a las concentraciones del medio, cuando se produce una bioacumulación de sustancias tóxicas en el medio, se habla de biomagnificación. Estudiando las poblaciones del ecosistema afectado, se observa que a medida que se asciende en las diferentes cadenas tróficas, la concentración del tóxico es mayor, aumentara las proporciones de la misma hasta llegar al consumidor por excelencia que es el ser humano, produciendo en el organismo distintas reacciones que determinan unos daños en el organismo que varían según la sustancia.

La sustancia toxica más dañina es el mercurio, esta puede provocar:

-Dificultar la concepción, provocar abortos espontáneos y nacimientos prematuros, defectos de nacimiento, especialmente cuando concierne al cerebro y la capacidad de aprendizaje.

-Disminución de la libido

-Deficiencia de minerales que han sido desplazados por el mercurio, incluyen: magnesio (irregularidades en el ritmo cardíaco, retracción de las

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encías) Hierro (anemia) Cobre (anemia, disfunción tiroidea, digestión deficiente) Zinc (anorexia nerviosa, pérdida de olfato y gusto, pérdida de apetito, diminución de la libido, síntoma premenstrual). Iodo: disfunción tiroidea. Problemas de tiroides como una baja temperatura corporal pueden mejorar cuando el metal pesado es eliminado del cuerpo. Una baja temperatura corporal es un signo de una hipofunción de la tiroides, y muchas personas han sido medicadas con hormonas tiroideas cuando la causa del problema era la intoxicación por mercurio.-Síntomas mentales de toxicidad que afectan a la parte posterior de la pituitaria incluyen depresión, timidez, cólera, fobias, ansiedad, disminución de la libido, indecisión, falta de seguridad en uno mismo, compulsiones, cambios de humor.-El mercurio tiende a acumularse en todos los tejidos, pero especialmente en el cerebro, donde es almacenado preferentemente en la glándula pituitaria y en el hipotálamo.-El mercurio también actúa como disruptor endocrino afectando a: Dopamina: controla el dolor, el bienestar. Serotonina: relajación, dormir, bienestar. Adrenalina: energía e histamina. Noradrenalina, melatonina: ciclos de sueño. La inhibición de estos neurotransmisores pueden ser causantes de los sentimientos de depresión y pérdida de motivación.

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6. Conclusiones La contaminación provoca, una perturbación del suelo lo que podemos traducir como una pérdida de la calidad de éste que podría acabar en ser inutilizable o tener que someterlo a un tratamiento previo. El suelo puede contener una gran variedad de elementos químicos, por lo que en algún momento dejaremos de saber si este elemento es beneficioso o perjudicial para nuestra salud. En la naturaleza no existe prácticamente suelos “limpios” o “libres” de contaminantes ya que aunque suelos libres de la actividad industrial, recibe elementos y compuestos que son transportados por la circulación atmosférica o simplemente por el agua que anteriormente se ha “limpiado” pero no hay una limpieza al 100% ya que es muy posible que metales pesados estén en esas aguas, produciendo graves consecuencias a largo plazo para nuestra salud.

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7. Bibliografía

- Procedencia de lodos (tipos de metales) : http://empresayeconomia.republica.com/desarrollo-sostenible/consecuencias-de-la-contaminacion-del-suelo.html

- Usos agrícolas de los lodos: Libro Edafología para la agricultura y el medio ambiente (J.Porta, M.López, C.Roquero)

- Efectos sobre el medio (según el tipo de suelo): principales características cuantificables del suelo que condicionan el riesgo de contaminación de las aguas subterránea. Libro: Edafología para la agricultura y el medio ambiente (J.Porta, M.López, C.Roquero)

- Cadena trófica ( caso particular): http://www.soycomocomo.es/especialista/cristina-mora/infertilidad-por-causa-desconocida-abortos-recurrentes-y-metales-pesados/)

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