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SUELO
Características Físicas, Químicas y Microbiológicas
GLJ
Composición física y química
Rocas ígneas
(originadas por la solidificación del magma)
 Granito
 Basalto
 Diorita
GLJ
Composición física y química
Rocas sedimentarias o
metamórficas
(se originan por el desgaste y depósito de otras
rocas)
Caliza
Dolomita
arenisca
lutita
GLJ
suelo
Origen
 Se origina a partir de las fragmentación de
rocas: regolitos
 Por efecto del clima, la topografía, la
actividad biológica y el tiempo.
Clasificación:
 Arcilla : < de 0.002 mm de diámetro
 Limo : 0.002 a 0.05 mm de diámetro
 Arena: 0.05 a 2 mm de diámetro
GLJ
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
 Tamaño de partícula
 Porosidad
 Textura
 Humedad
 Aireación
 Capacidad de intercambio catiónico
 pH
 Capacidad de retención de agua
(CRA)
GLJ
Tamaño de partícula
 Los suelos se clasifican en función a su tamaño de partícula,
siendo sus tres principales componentes las arcillas (< 0.002
mm), los sedimentos (0.002 - 0.05 mm) y las arenas (0.05 - 2.0
mm).
 Es importante considerar esta propiedad, ya que la relación
área/volumen de los diferentes tipos de partícula, tienen un
impacto directo sobre las propiedades físicas, químicas y
biológicas del suelo, y por consiguiente en las tecnologías de
remediación. En general, los materiales no consolidados
(arenas y gravas finas) son más fáciles de tratar (Van Deuren
y col., 1997; Eweis y col., 1998)
GLJ
Heterogeneidad
 Un
suelo demasiado heterogéneo puede
impedir el uso de tecnologías in situ que
dependan del flujo de un fluido. Pueden
crearse canales indeseables de fluidos en las
capas arenosas y arcillosas, dando como
resultado tratamientos inconsistentes (Van
Deuren y col., 1997)
GLJ
Densidad aparente
 Es el peso del suelo por unidad de volumen,
incluyendo agua y espacios. Es importante
considerar que el suelo está compuesto por
sólidos y espacios llenos de agua y/o aire, y
que su densidad dependerá de su humedad.
Es útil para realizar cálculos para el transporte
del material (Van Deuren y col., 1997)
GLJ
Permeabilidad.
 Se refiere a la facilidad o dificultad con la que
un líquido puede fluir a través de un medio
permeable. La permeabilidad de un suelo es
uno de los factores que controla la efectividad
de tecnologías in situ (Sellers, 1999).
 En general, una baja permeabilidad en el
suelo disminuye la efectividad de la mayoría
de las tecnologías de remediación
GLJ
pH
 El pH determina el grado de adsorción de
iones por las partículas del suelo, afectando
así su solubilidad, movilidad, disponibilidad y
formas iónicas de un contaminante y otros
constituyentes del suelo (Alexander, 1994).
 La solubilidad de muchos contaminantes
inorgánicos cambia en función del pH y
normalmente su movilidad disminuye con
altos valores de pH.
GLJ
pH: Los efectos negativos del pH
 Alta concentración de Aluminio intercambiable
 Retención de Fósforo
 Exceso de Manganeso en solución
 Deficiencias de Calcio, Magnesio y Molibdeno
 Reducida actividad microbiológica
 Reducida capacidad de intercambio catiónico
GLJ
Humedad
 La humedad del sitio a tratar es un factor importante
para la elección de una tecnología en particular.
 Una alta humedad puede impedir el movimiento de
aire a través del suelo, lo que afecta los procesos de
biorremediación, así como provocar problemas
durante la excavación y transporte, además de
aumentar costos durante el uso de métodos de
remediación térmicos (Van Deuren y col., 1997).
GLJ
Materia orgánica
 La fracción orgánica de los suelos está
constituida por desechos vegetales y
animales, y generalmente se le conoce como
humus. Un suelo con alto contenido húmico,
disminuye la movilidad de compuestos
orgánicos y así la eficiencia de ciertas
tecnologías (extracción de vapores, lavado de
suelo) (Van Deuren y col., 1997; Eweis y col.,
1998).
GLJ
Tamaño de partícula, porosidad y textura
GLJ
HUMEDAD RELATIVA Y CRA
 Agua higroscópica:
El agua se encuentra retenida en las
partículas arcillosas y en el humus
(coloides)
Agua capilar:
Se encuentra entre los poros entre las
partículas
Agua de gravedad:
Escurrimiento entre los macroporos entre las
partículas
GLJ
Clasificación de suelos de acuerdo al
pH
GLJ
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Fracción orgánica:
Humus
Gases:
Oxígeno, CO2, N2
Minerales:
Carbono, Fósforo, Potasio,
Calcio, Magnesio, Azufre
Agua
GLJ
GLJ
GLJ
PROCARIOTES DEL
SUELO
GLJ
ORGANISMOS DEL SUELO
PROCARIOTES
Eucariotes
BACTERIAS y
ARQUEOBACTERIAS
ALGAS MICROSCÓPICAS
HONGOS
PROTOZOARIOS
RAÍCES DE PLANTAS
GLJ
POR SU ORIGEN
 NATIVOS O AUTÓCTONOS
 EXTRAÑOS
GLJ
POR SUS REQUERIMIENTOS DE
OXIGENO Y FUENTE DE ENERGÍA
 AEROBIOS Y ANAEROBIOS
 AUTÓTROFOS Y HETERÓTROFOS
 QUIMIÓTROFOS Y FOTÓTROFOS
 LITÓTROFOS Y ORGANÓTROFOS
GLJ
POR SU ACTIVIDAD
 Microorganismos del ciclo del Azufre
 Micoorganismos del ciclo del Carbono
 Microorganismos del ciclo del Fierro
 Microorganismos del ciclo del Nitrógeno
 Celulolíticos
 Amiloliticos
 Pectinolíticos
 Quitinolíticos
 Proteolíticos
GLJ
CLASIFICACIÓN DE BACTERIAS DEL SUELO
GLJ
MICROORGANISMOS DEL SUELO
GLJ
MICROORGANISMOS DEL SUELO
GLJ
Ciclo del carbono
GLJ
CICLO DEL AZUFRE
GLJ
PAPS – Fosfoadenosin fosfosulfato
APS . Adenosin fosfosulfato
GLJ
GLJ
GLJ
Las bacterias oxidantes del azufre (BOS).
Son microorganismos aerobios o microaeròfilos, oxidan el
ácido sulfhídrico, tiosulfato, tetrationato y formas reducidas
del azufre a azufre metálico o ácido sulfúrico, reducen el
fierro dando lugar a incrustaciones, no asimilan H2, ni
utilizan el sulfato, sulfito, tiosulfato y nitrato como
aceptores de electrones (Finster et al.,1997).
Hidrogenobacter, Rhodobacter, Paracoccus, acidiphilum,
Thiobacillus, Thiomonas, Beggiatoa, Thioploca,
Acidithiobacillus, Halothiobacillus, Thiomicroscpira,
Achromatium, Sulfobacillus, Acidianus y Sulfolobus.
GLJ
Las bacterias sulfato-reductoras (BSR).
Son microorganismos anaerobios pero pueden tolerar
bajas tensiones de oxígeno (Cypionka, 2000); utilizan
sulfato, sulfito
y tiosulfato como aceptor final de
electrones, reduciéndolos a H2S.
Los géneros que constituyen el grupo de las BSR son:
Desulfonatronovibrio, Desulfotomaculum Desulfomonas,
Desulfobacter,
Desulfobacterium,
Desulfovibrio,
Desulfobulbus,
Desulfobotulus,
Desulfoarculus,
Desulfococcus,
Desulfosarcina,
Desulfonema,
Desulfomonile, y Thermodesulforhabdus (Brüser et al.,
2000; Castro et al., 2000).
GLJ
Las bacterias Fermentadoras tiosulfatoreductoras (BFTSR).
•Reducen el tiosulfato pero no el sulfato (Magot et al., 1997). Se han
descrito Arqueobacterias y Eubacterias.
•Las arqueobacterias reducen el sulfato vía desasimilatoria
(respiración) y se han aislado de ambientes en condiciones extremas
de salinidad (10-15 g/L), temperatura (60-100ºC), altas
concentraciones de azufre y sulfuros, en anaerobiosis estricta a
grandes profundidades, como en los pozos petroleros.
•Las Eubacterias reducen el tiosulfato a sulfuros por vía asimilatoria
(fermentación).
Thermotoga, Thermosipho, Fervidobacterium, Thermoanaerobacter,
Anaerobaculum, Pyrodictium, Thermoproteus Dethiosulfovibrio,
Petrotoga, Haloanaerobium, Thermoanaerobium y Archeoglobus .
GLJ
Las Ferrobacterias.
•Son microorganismos aerobios, metabolizan el hierro, pueden
extraer el fierro ferroso y férrico contenido en las estructuras
metálicas y lo depositan en forma de hidróxido férrico hidratado,
formando incrustaciones en las tuberías.
•Dentro de este grupo se han descrito bacterias reductoras (BRF) y
bacterias oxidantes (BOF) de fierro.
GLJ
Las Ferrobacterias.
 Los géneros dentro del grupo de BRF son:
Geobacter, Shewanella y Desulfuromonas.
 Otras bacterias fermentativas de los géneros
Citrobacter freundii, Clostridium sp.,
Enterobacter aerogenes, Bacillus sp.,
Micrococcus sp. y Vibrio sp. también reducen
hierro por vía desasimilatoria
GLJ
Las bacterias oxidantes de Fierro (BOF)
Se encuentran los géneros: Thiobacillus,
Leptospirillum, Metallogenium,
Gallionella
(Balows et al., 1992; Ehrlich, 1996) y
Ferroplasma (Lens y Kuenen, 2001).
GLJ
GLJ
Ciclo del nitrógeno
GLJ
GLJ
GLJ
GLJ
CICLO DEL NITRÓGENO
GLJ
BACTERIAS FIJADORAS DE N2
Asociación simbiótica de bacterias
con plantas leguminosas:
 Azorhizobium con legumbres






tropicales
Allorhizobium con lotus
Bradyrhizobium con soya
Mesorhizobium con Indigo
Rhizobium con frijol
Sinorhizobium con alfalfa
Frankia sp. angiospermas
GLJ
BACTERIAS FIJADORAS DE N2
NO SIMBIÓNTICA
 Azospirillum brasiliense
 Azospirillum lipoferum
 Azotobacter paspali
GLJ
PROCESOS EN EL CICLO DEL NITRÓGENO
 PROTEOLISIS: degradación de proteínas
 AMONIFICACIÓN: N orgánico es devuelto al ciclo, produciendo
amonio, dióxido de carbono y agua
 NITRIFICACIÓN: oxidación del amonio para formar nitritos y nitratos
 DESNITRIFICACIÓN: producción de N gaseoso, debido a la acción
de microorganismos que actúan sobre nitritos y nitratos
 FIJACION: proceso contrario a la desnitrificación, incorporación de
N2 gaseoso como amoniaco.
GLJ
dinitrogenasa
GLJ
Complejo
enzimático
GLJ
FIJACIÓN EN VIDA LIBRE
 Fijan N2 por si mismas.
 Representan el 30% del N2 fijado en todo el
planeta.
 Géneros como Azospirillum y Azotobacter los
cuales son bacilos grandes, Gram negativos,
aerobios estrictos.
GLJ
GLJ
GLJ
GLJ
Contaminación del suelo
 Materia fecal
 Residuos sólidos
 Residuos peligrosos
 Legislación


NORMA Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000
NORMA Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT-2003 ,
GLJ
TÉCNICAS PARA ANÁLISIS
DE SUELO
 CUENTA VIABLE
 NMP
 ANALISIS DE GRUPOS FUNCIONALES
GLJ
MUESTREO
1.- Normatividad (NOM-021-RECNAT-2000)
2.- Toma de muestra
3.-Conservación de la muestra
GLJ
EQUIPO MECANICO PARA PERFORACION DE
SUELO Y SUBSUELO
 Perforadora Milwokee
 Rotomartillo
 Kit de muestreo para suelo
GLJ
PERFORADORA MILWAKEE
Bomba de vacío
Corona
Rotámetro
Bases de mariposa
Empaque
Válvula de globo
Extensión eléctrica
GLJ
UTILIZACION DE LA MILWOKEE
 Conexión eléctrica
 Fijación y estabilización del
equipo
 Alimentación de agua
 Perforación
 Extracción del corazón de
concreto
GLJ
ROTOMARTILLO
 Conexión eléctrica
 Control de revoluciones
 Posición de rotomartillo (si aplica)
 Instalación del adaptado y de broca elecoidal
GLJ
TERMINO DE PERFORACION
 Sondeo en condiciones para:
Características organolépticas
Toma de muestra de suelo
Medición de COV’s (con
equipo instrumental)
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HORIZONTES
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