CONTAMINACIÓN DEL SUELO

    El ciclo de vida de un suelo obedece a las reglas de un ecosistema compuesto por una sustancia mineral inorgánica que sirve de soporte y alimentación a los vegetales, así como de plantas capaces de producir materia orgánica mediante la fotosíntesis y que necesitan para su subsistencia sólo aire, agua y minerales; existen en él animales que consumen vegetales, bacterias y hongos que descomponen a la materia muerta para incluirla en el ciclo de producción.

    El suelo degrada rápidamente la mayoría de los desechos y devuelve los componentes a sus ciclos naturales, disminuyendo con ello el efecto contaminante ocasionado por las actividades del humano. El suelo tiene una área superficial y una actividad catalítica enorme además de un suministro de agua y oxígeno con los cuales puede desactivar a los contaminantes.

    El incremento de la población ha demandado de la aplicación de la tecnología a la agricultura mediante el uso de nuevos productos químicos que han sido utilizados, muchas veces, sin las precauciones necesarias y llegan al suelo en concentraciones excesivas, llegando a ser tóxicos para las plantas, por ejemplo, la aplicación de fungicidas de cobre.

    En el suelo esos productos químicos pueden ser transformados por descomposición fotoquímica o trasladadas  como sólidos por la erosión, o por el agua o ser disueltos, adsorbidos, degradados o absorbidos por las plantas; por ejemplo, la eutroficación de aguas por fosfatos. Los arseniatos de los fungicidas son retenidos por el suelo y ocurre una acumulación biológica.

    La movilidad de contaminantes catiónicos en los suelos sigue el orden:

Cu < Pb < Ba < Zn < Cd < Ni < Mg

    Los factores que influyen sobre la movilidad catiónica son: la textura, la superficie específica, el pH y el contenido de sesquióxidos libres en el suelo.

    El estado físico en que se encuentran las sustancias contaminantes tiene gran efecto sobre su distribución. Los contaminantes sólidos provocan graves daños en áreas específicas, y los sólidos finos son arrastrados por los ríos, vientos a grandes distancias hasta donde provocan sus daños. Los contaminantes líquidos son más móviles, aunque tienen áreas específicas.

    Los metales conocidos como contaminantes importantes siguen la serie de solubilidad: Cd > ó = Zn > Ni > Cu > Pb > Cr

    La absorción de los elementos químicos por las plantas es favorecida por su solubilidad, dependiendo también, de mecanismos de absorción específicos y del antagonismo con otros metales, por ejemplo, grandes cantidades de calcio reducen la absorción del estroncio, un componente de los residuos nucleares. La toxicidad de algunos metales para las plantas depende en mucho del tipo de vegetal de que se trate de acuerdo a las vías metabólicas a las que afecte.  Ésta se puede manifestar de varias formas:

    1.  Alteración del balance iónico de la membrana plasmática lo que ocasiona la salida de iones como el potasio.
    2.  Alteración del balance iónico en organelos celulares y el citoplasma, lo que genera una inhibición del crecimiento (inhibición de la divición celular), alteraciones metabólicas (reacciones enzimáticas en la fotosíntesis y en la respiración).

   La resistencia de las plantas a los metales contaminantes se manifiesta de dos formas principales: evasión y tolerancia . La evasión es considerada como la capacidad de la planta para prevenir una captación excesiva, mientras que la tolerancia se manifiesta como la capacidad para controlar la concentración de esos metales, en su cuerpo.

    La evasión involucra dos tipos de procesos: exclusión y expulsión. En ellos se manifiesta:  impermeabilidad (cambio en el arreglo molecular de la membrana); captación disminuida (cambios en la capacidad de la membrana para unir metales con fracciones pectínicas y proteicas) y;  precipitación (aumento en la exudación de sustancias quelantes de metales como ácidos orgánicos, azúcares, aminoácidos y péptidos). Para llevar a cabo la expulsión, las plantas incrementan el transporte activo y la volatilización.

    La tolerancia se lleva a cabo principalmente por acumulación en forma inocua. Se pueden producir compuestos que se almacenan como aminoácidos o ácidos como el cítrico y el málico. También pueden ocurrir alteraciones metabólicas a nivel enzimático o alteraciones de transporte de sustancias de una a otra región de la planta, por ejemplo, la restricción de la circulación de compuestos de la raíz hacia el tallo; de hecho, las vacuolas funcionan como organelos que restringewn por momentos, la circulación de algún compuesto, dentro de la célula.

La presencia de metales como contaminantes pueden producir a las plantas diferentes alteraciones, tales como:

    Los plaguicidas son contaminantes que deterioran el suelo. Ciertamente los plaguicidas representan una garantía para el mejoramiento de las cosechas, la producción de alimentos y la erradicación de epidemias, epizootias y plagas, pero su mala administración y su empleo excesivo conducen a la degradación del suelo.

    Los detergentes  son contaminantes del suelo y del agua, al ser acarreados por el drenaje provocan espuma y capas de diferente densidad y constitución químicas que cambian las características de las aguas y de los suelos, matando microfauna y microflora o favoreciendo su reproducción en exceso, lo que provoca una disminución del contenido de oxígeno y la putrefacción masiva de que deteriora al suelo.

    Los plaguicidas son todas aquellas sustancias químicas utilizadas para eliminar o controlar aquellos organismos hostiles al hombre, y se clasifican, por su composición química, por el tipo de organismo que destruyen, o por características como: persistencia, toxicidad, tendencia a disolverse en agua o a evaporarse. Su potencial como contaminante del medio ambiente depende de sus propiedades físicas, químicas y biológicas.

    El primer plaguicida sintético fue el DDT, C14H9Cl5 , diclorodifeniltricloroetano o 2,2-(4,4´-Dicloro-Difenil)-1,1,1-Tricloroetano, que es un insecticida que durante la Segunda Guerra Mundial se usó para combatir el paludismo y la tifoidea, al matar al mosquito transmisor, mata moscas y cucarachas, y muchas plagas de la agricultura. No es biodegradable y se acumula en el ambiente y en el tejido grasoso causando daños, en especial a peces y aves. Se ha restringido su uso pero se producen 80 000 toneladas de DDT a nivel mundial. (Ver Contaminación por plaguicidas )

    Aproximadamente entre el 85 y 90 % de la superficie sembrada con maíz, soya, algodón, cacahuate y arroz se rocía con herbicidas para controlar la maleza. La mayoría de los herbicidas no eran selectivos (acababan con la maleza pero dañaban al cultivo, hasta que descubrieron el ácido 2, 4-diclorofenoxiacético (2,4-D) terminaba con las hojas gruesas de la maleza, pero permitía que las hojas de los cultivos, más delgadas, crecieran sin daño y con buenos rendimientos. Todavía es el más utilizado en el cultivo de trigo. Además se requería sólo entre 0.6 y 5 kg./hectárea en lugar de más de 500 kg/ha necesarios de herbicidas inorgánicos, como el clorato de sodio.

    A nivel industrial se utilizan unos 40 herbicidas, entre los más utilizados están: la trifluralina en el algodón, habas, melón, tomate y betabel; la atrazina en el maíz, la caña de azúcar y la piña; y el fluometurón en el algodón y caña de azúcar.  Una nueva clase de herbicidas se   desarrolló recientemente, que representa una mejor alternativa. Un ejemplo es el GleanTM o clorsulfurón que es efectivo contra las malezas que crecen entre los cereales como el trigo, cebada y avena, y se requiere poca cantidad, alrededor de 70 g/ha.

    Actualmente, el volumen de desechos sólidos ha aumentado de manera crítica, por el desmedido consumo de productos que vienen en los llamados envases no retornables, que proliferan día a día. Aunque la composición de la basura es heterogénea, sus componentes pueden catalogarse en varios grupos, en relación con la degradación biológica a que están sujetos. Materia orgánica de fácil degradación (putrescible) generalmente, formada por restos de alimentos; materiales de degradación lenta como aceites, huesos, papel, ciertos plásticos, trapo y varios metales; y otros que no se degradan como el vidrio y la mayoría de los plásticos.