Remediacion De Suelos Por Electroquimica

Tema 8.  Suelos y sedimentos. 
 

8.1  Química del suelo  8.2  Metales pesados en suelos y sedimentos  8.3  Química de los elementos pesados en suelos y sedimentos  8.4  Remediación del suelo contaminado  8.5  Biorremediación 
  8.1 Química del suelo  La  mayoría  de  los  suelos están constituidos de  pequeñas partículas  de  roca meteorizada,  las  cuales  son  silicatos  minerales,  y cuya  meteorización,  a  su  vez,  origina  minerales  de  arcilla.  Otros componentes importantes del suelo son la materia orgánica, el agua y el aire.   La  materia  orgánica,  es  básicamente  un  material  denominado  humus,  y  se  deriva  de  la  descomposición de las plantas fotosintéticas.  Los  residuos  de  plantas  no  descompuestos  en  humus  son  proteínas  y  lignina  (sustancias poliméricas y muy insolubles en agua).  Como consecuencia de la oxidación parcial de parte de la lignina, muchas de las cadenas  poliméricas resultantes contienen grupos ácidos carboxílicos, ‐COOH.  La  parte  del  humus  de  color  negro  consiste  de  ácidos  húmicos  y  fúlvicos,  (solubles  en  disoluciones alcalinas)  Los  ácidos  húmicos  son  insolubles  en  disolución  ácida    debido  a  su alto  peso  molecular y menor proporción de oxígeno.   Los ácido fúlvicos si son solubles en disolución ácida.   A menudo, los grupos ácido se adsorben sobre las superficies de los minerales de arcilla.  El  humus  se  enriquece  de  nitrógeno  respecto  a  la  planta  original;  sus  otros  componentes  importantes son carbono, oxígeno e hidrógeno. En general, las moléculas orgánicas no polares son más fuertemente atraídas a la materia  orgánica en el suelo que a las superficies de las partículas inorgánicas.  La capacidad de intercambiar cationes se expresa a partir de la capacidad de intercambio  catiónica  (CIC)    cantidad de  cationes que  son  adsorbidos  reversiblemente  por  unidad  de masa  (seca) de material.  Se expresa en moles/kg. Valores típicos del CIC de minerales arcillosos:  1 a 150 cmol/kg.   Los valores  del CIC de  componentes orgánicos del suelo son altos    debido al gran  número de grupos ‐COOH que pueden interaccionar con cationes intercambiables.  Biológicamente,  el  intercambio  de  cationes  por  parte  del  suelo    mecanismo  por  el  cual  las raíces de las plantas absorben iones metálicos como el potasio, el calcio y el magnesio.   La  mayoría  del  ácido    del suelo  es  debido  a  procesos  metabólicos  que  involucran  a  las  raíces  y  a  los  microorganismos  en  el  suelo,  lo  cual  da  lugar  a  la  producción  de  ácido  carbónico y a ácidos orgánicos débiles. 

El pH del suelo puede variar dentro de un amplio rango debido a otras causas.  Los suelos que son demasiado alcalinos para aplicaciones agrícolas pueden remediarse por adición de azufre elemental:  2S(s) + 3 O2 + 2 H2O     4 H+ + 2 SO42‐ Fe3+ + 3 H2O     Fe(OH)3(s) + 3 H+ Los suelos actúan como ácidos débiles, reteniendo sus iones H+ hasta que actúan sobre las  bases.  En el proceso de tratamiento con cal (ʺlimingʺ), los iones carbonato neutralizan los ácidos  presentes en las zonas más superficiales del suelo, produdendo dióxido de carbono y agua.  Una  vez  ocurrido  este proceso, los iones calcio  pueden  sustituir  a  los  iones  hidrógeno  en la materia orgánica o en las arcillas.  Los  iones  carbonato  adicionales  que  entran  en  la  fase  acuosa  se  combinan  con  los  H+  liberados, generando otra vez ácido carbónico.    Los  sedimentos    capas  de  partículas  minerales  y  orgánicas,  a  menudo  muy  finas,  que  se encuentran en el fondo de reservorios de aguas naturales, tales como lagos, ríos y océanos.  La  proporción  de  minerales  respecto  de  la  materia  orgánica  en  los  sedimentos  varía  substancialmente dependiendo del lugar.  Los sedimentos son de gran importancia ambiental   sumidero de muchos compuestos  químicos.  La transferencia de contaminantes orgánicos hidrofóbicos a organismos, tiene lugar por ...