Evaluación de los procesos físicos y químicos desarrollados en suelo agrícola afectado por el depósito de polvo de acería

Resumen

El presente trabajo aborda la evaluación de los procesos químicos y físicos desarrollados en suelo agrícola afectado por el depósito de polvo de acería. Para esto se procedió con ensayos en columna en tres unidades experimentales: 1) 50 cm de suelo, 2) 15 cm de polvo de acería sobre 50 cm de suelo, y 3) 15 cm de polvo de acería; los sistemas se irrigaron con flujos constantes de agua de 0.15 mL/h equivalentes a la precipitación anual de la serranía ecuatoriana. Los lixiviados generados se recolectaron cada tres días durante cuatro meses y se caracterizaron por espectrofotometría de absorción atómica, encontrándose que presentaban concentraciones de cromo mayores a 0.5 mg/L, límite especificado por el TULAS para las descargas líquidas a agua dulce. Finalizados los ensayos en columna, se caracterizó el suelo agrícola afectado y el polvo de acería, hallándose que el primero se enriquece en metales como cromo, hierro, cobre y níquel sin alcanzarse valores anómalos y que mantiene prácticamente constante su contenido de zinc debido a la interacción con el desecho. Adicionalmente se encontró que la deficiente aireación del suelo agrícola afectado impidió la solubilización de la fracción orgánica en el agua de percolación. De este modo se concluyó que la presencia del polvo de acería sobre suelo agrícola induce a la acumulación de metales pesados y de materia orgánica en el sistema.

Abstract:This paper addresses the evaluation of chemical and physical processes in agricultural soil affected by steel dust. For the development of the methodology presented in this manuscript, glass columns (6 cm diameter),where were placed: 1) 50 cm of soil, 2) 15 cm of steel dust on 50 cm of soil, and 3) 15 cm of steel dust, were installed. The columns were irrigated with constant fluxes of water equivalents to the average precipitations of the Ecuadorian Highland region (0.15 mL/h). Leachates were collected every three days during four months and characterized by atomic absorption spectrophotometry. Thus, it was found that the effluents exceeded the maximum permitted chromium concentration in Ecuador for discharge into freshwater bodies (0.5 mg/L). Affected agricultural soil and steel dust were characterized finding that the concentrations of heavy metals in soil, such as chromium, iron, copper and nickel, increases without reaching anomalous values and that soil zinc content remains practically constant due to interaction with the scrap. Additionally, it was found that poor ventilation of affected agricultural soil prevented the solubilization of the organic fraction in water percolation. Hence, it was concluded that the presence of steel dust on agricultural soil induces the accumulation of heavy metals and organic matter in the system.