Dissertations / Theses on the topic 'Lixiviación de suelos'

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero Agrónomo
La demanda por alimentos en la zona centro de Chile está aumentando y la superficie arable se expande rápidamente, donde incluso terrazas aluviales que se inundan ocasionalmente han sido habilitadas para sistemas de producción de monocultivo de maíz, los que reciben dosis altas de fertilización nitrogenada. Sin embargo, un monto significativo de nitrógeno (N) residual podría estar disponible en el suelo durante el periodo de barbecho (otoño-invierno), reflejando un riesgo alto de lixiviación de nitratos (NO3-N) durante eventos de precipitación o inundación que generen una percolación rápida de agua en el suelo. El objetivo de este estudio fue comparar la efectividad de cuatro métodos: barreno agrológico (T0), pozo de observación (T1), cápsulas de succión (T2) y un lisímetro de drenaje FullStopTM (T3) para monitorear la lixiviación de NO3-N durante el periodo otoño-invierno en un suelo aluvial de textura gruesa que ha sido habilitado para el cultivo de maíz. La comparación de los diferentes métodos mostró que los métodos T0 y T3 pueden ser usados para monitorear lixiviación de NO3-N en suelos de textura gruesa con alta variabilidad de precipitaciones intra e inter anuales; mientras que los métodos T1 y T2 no fueron apropiados para las condiciones del sitio. Se encontró una relación entre las concentraciones de NO3-N y sales solubles (Cl- y CE) sólo en las primeras mediciones luego del periodo seco estival.
In Central Chile demand for food is increasing and arable land is rapidly expanding even floodplain soils have been clear for maize cultivation. However, a significant amount of residual N may be still present in the soil in autumn-winter reflecting a high risk of nitrate-nitrogen (NO3-N) leaching during flush flooding events. This study compare the effectiveness of four different methods: soil coring (T0), observation well (T1), ceramic suction cup lysimeters (T2) and a capillary lysimeter FullStopTM wetting front detector (T3) for monitoring NO3-N leaching during autumn-winter in a typical coarse-textured alluvial floodplain soil that has been clear for maize cultivation. The comparison of different methods showed that T0 and T3 can be used for monitoring NO3-N leaching in floodplain coarse textured soils with a high intra-and inter annual precipitation variability; whereas T1 and T2 were not appropriated for site conditions. There was found correlation between NO3-N and soluble salt measurements (Cl- and EC) only in first measurements after the dry summer period.

La lixiviación en pilas es uno de los métodos mineros utilizados para extraer cobre desde la roca chancada en minerales de baja ley. El método consiste en formar pilas de gran extensión, y en algunos casos de gran altura, con el mineral chancado que contiene cobre, las que son regadas en su parte superior con soluciones cuyo compuesto principal es ácido sulfúrico. El flujo descendente genera así una solución rica en cobre en la parte inferior de la pila, la que es extraída mediante un sistema de tuberías previamente instaladas para estos efectos. La práctica ha mostrado que existen cambios de permeabilidad de estos depósitos durante el proceso de lixiviación, lo cual afecta la colección de las soluciones y la estabilidad estática y sísmica de las pilas. En este contexto, la presente investigación se ha centrado en los aspectos asociados a la evaluación de la permeabilidad para lograr un buen desempeño de las pilas desde el punto de vista de flujo de las soluciones. Se realizaron ensayos de permeabilidad en laboratorio a tres diferentes materiales provenientes de tres obras mineras, incluyendo ensayos con soluciones compuestas de ácido sulfúrico y agua, a fin de analizar los efectos de éstas en la permeabilidad de los depósitos. Para realizar estos ensayos se construyó un permeámetro de pared flexible cuyos componentes son resistentes a la acción del ácido sulfúrico. Los resultados de los ensayos permiten concluir que no existen significativas variaciones en la permeabilidad al utilizar soluciones ácidas respecto a los ensayos convencionales realizados con agua. Resultados deficientes o contradictorios que pudieran haberse obtenido en experiencias anteriores en este tipo de suelos, se estima están asociadas a la utilización de equipos inadecuados construidos con piezas de metales lixiviables al contacto con ácido sulfúrico. Por otra parte, dos de los materiales estudiados presentan granulometrías que propician inestabilidad interna frente al flujo. Consistentemente, en los ensayos realizados sobre estas muestras se ha observado migración de partículas. Estos resultados permiten concluir que la mayoría de los cambios globales de permeabilidad en las pilas se debe a la localización de partículas finas en determinados planos, constituyendo subestratos de menor permeabilidad dentro de los depósitos.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo
La lixiviación en pilas es una de las técnicas más utilizadas en el mundo para la extracción de cobre en minerales de baja ley. Sobre la pila se vierte una solución ácida que separa el cobre de la roca, dicha solución percola hacia los sistemas de drenaje ubicados en la base de la pila compuestos por material granular permeable (denominado “overliner”) y tuberías ranuradas de HDPE (polietileno de alta densidad). El objetivo de la memoria es estudiar el impacto del overliner sobre las tuberías e identificar el parámetro del suelo que tiene mayor influencia sobre la deflexión vertical de éstas al aplicar presiones de hasta 3.6 [MPa] equivalentes a una pila de 200[m] de altura. Para lograr lo anterior, se desarrolló un modelo de diferencias finitas en FLAC 2D, el cual fue calibrado con resultados de ensayos de aplastamiento de gran escala a tuberías de 4” de HDPE. El análisis de sensibilidad permitió concluir que el parámetro más determinante en la deformación vertical de la tubería corresponde al Módulo de Young del material granular protector que recubre las tuberías (overliner). Además se observó que el uso de zanjas para la colocación de las tuberías disminuía la deformación de éstas, facilitando la generación de efecto arco.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica
Ingeniero Civil Mecánico
Las variables físicas de suelos parcialmente saturados son poco conocidas y utilizadas en experiencias de lixiviación de minerales. El propósito de este trabajo consiste en analizar el comportamiento hidrodinámico al interior de columnas de lixiviación a través de simulaciones en SVFlux y experiencias en laboratorio, evaluando las principales variables de suelos parcialmente saturados para un mineral de óxidos de cobre con características similares a las observadas en pilas de lixiviación, para luego proponer un modelo matemático para estimar el proceso de saturación. Los parámetros y variables del suelo son estimados a partir de ensayos en laboratorio y ecuaciones empíricas reportadas en literatura, destacando entre éstas la obtención de la curva de retención de agua (SWCC) a partir de la curva de distribución de tamaño de partícula (PSD). Las experiencias en laboratorio consisten en la lixiviación y caracterización del mineral de cobre. La lixiviación se realiza en columnas de vidrio de diámetros de 20, 40 y 80 mm, con igual altura y tasa de riego, utilizando condiciones externas similares a las encontradas en pilas a nivel industrial. El monitoreo consta de mediciones periódicas de la capacidad de retención observada para cada columna. Las simulaciones realizadas integran los parámetros obtenidos experimentalmente en búsqueda de tener resultados similares a los conseguidos en el laboratorio. Las experiencias en laboratorio muestran que la saturación en columnas se lleva a cabo de forma longitudinal y transversal a éstas, teniendo un proceso de saturación asintótico que logra un máximo similar entre columnas en el que solo difieren en el tiempo en alcanzar dicha condición, siendo éste menor para columnas de menor diámetro. Las simulaciones realizadas muestran valores cercanos a los obtenidos experimentalmente pero con menores tiempos en alcanzar dicha condición, donde no es posible observar el efecto del diámetro de columna observado experimentalmente. El rango de succiones registradas en simulaciones muestra que el proceso de lixiviación observado ocurre en una zona de la curva SWCC distante a las condiciones de un suelo saturado. El modelo propuesto para la saturación muestra un buen ajuste tanto para resultados experimentales como computacionales.

Tesis para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo y al grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas
El objetivo del presente estudio fue comparar las tasas de mineralización y lixiviación de nitrógeno (N) en diferentes condiciones de manejo en campo, cuyo sitio experimental se encuentra ubicado en la Región de O’Higgins, principal zona maicera de Chile, sobre un suelo de textura gruesa. Cuatro tratamientos fueron establecidos en parcelas: Control (sin rastrojos) (T0); incorporación de rastrojo de maíz (Zea mays L.) sin fertilización nitrogenada (T1); incorporación de rastrojo de maíz con urea (T2) e incorporación de rastrojo de maíz con metil-urea (T3). Cada tratamiento contenía tubos de mineralización neta in situ y detectores de frente de agua (FullStopTM) para evaluar lixiviación de N en profundidad. A los tratamientos T2 y T3 se les aplicó una dosis de 268 kg ha-1 de urea y 446 L ha-1 de metil-urea, respectivamente. Las comparaciones mostraron que todos los tratamientos con incorporación de rastrojo (T1, T2 y T3) aumentaron su relación C/N al final del periodo estudiado (C/N>60), predominando los procesos de inmovilización de N en el suelo. Por otra parte, no fueron registrados riesgos de contaminación con nitrato (N-NO3) a 1 m de profundidad en los tratamientos fertilizados (T2 y T3). Los resultados sugieren que la dosis de N aplicada, así como las bajas temperaturas del suelo no favorecieron los procesos de mineralización de N en el suelo. Asimismo, las bajas precipitaciones presentes en el lugar no generaron riesgos de contaminación N-NO3 en profundidad, disminuyendo el riesgo de polución.
The aim of this study was to compare rates of mineralisation and leaching of nitrogen (N) in different management conditions under field conditions, whose experimental site is located in O’Higgins Region, main Corn Belt in Chile, on a coarse-textured soil. Four treatments was stablished in plots: Control (whitout stover) (T0), incorporation of maize (Zea mays L.) stover without nitrogen fertilisation (T1), incorporation of maize stover whit urea (T2) and incorporation of stover with methyl-urea (T3). Each treatment contained tubes of in situ net mineralisation and wetting front detectors (FullStopTM) to assess leaching of N. The T2 and T3 treatments received a dose of 268 kg ha-1 urea and 446 L ha-1 of methyl-urea, respectively. Comparisons showed that all treatments with addition of stover (T1, T2, and T3) increased its C/N ratio at the end of study period (C/N>60), while N immobilisation was the dominant processes in the soil. Moreover, there were not registered risks of contamination with nitrate (N-NO3) to deeper horizons in the fertiliser treatments (T2 and T3). The results suggest that applied dose of N as well as low soil temperature did not favour the N mineralisation processes in the soil. Furthermore, low rainfall in the study area did not increase N-NO3 leaching, reducing the risk of diffuse pollution.

Los rellenos sanitarios son el método de disposición final de residuos sólidos más utilizado en la actualidad en Chile. Por tal razón el presente estudio pretende generar información y metodologías para abordar los efectos de éstos sobre el medio ambiente y en especial sobre los recursos hídricos subterráneos. El trabajo se enfocó en la migración y atenuación de lixiviados en el suelo, con énfasis en la componente hidráulica. El esquema desarrollado se dividió en una fase experimental y otra numérica. La fase experimental estuvo compuesta por el diseño, construcción y operación de 16 columnas de suelo, con ocho diferentes tipos de suelos naturales. Dichas columnas fueron construidas reproduciendo las condiciones de terreno de un relleno sanitario, es decir: carga de percolado, capa de arcilla y suelo natural. Por otro lado, todos los suelos fueron completamente caracterizados desde un punto de vista hidráulico, físico, químico y bacteriológico. Estos datos en conjunto con un modelo conceptual, fueron utilizados para la calibración y validación de un modelo numérico de flujo en la zona no saturada. Con los parámetros ya calibrados, se realizó una proyección del flujo de lixiviados. Las principales conclusiones desde el punto de vista hidráulico fueron dos. La primera, correspondió a la elaboración de un modelo conceptual que integró el flujo de lixiviados generados en rellenos sanitarios y una serie de evaporaciones no controladas en la instalación experimental. La segunda, esta relacionada con la clara tendencia a la colmatación del medio poroso, por el paso de los lixiviados, en la mayoría de los suelos estudiados, lo cual quedó de manifiesto al observar que las tasas de infiltración promedio en el tiempo, disminuían con una clara tendencia exponencial. También, en base a información experimental y de literatura, se pudo constatar la descomposición de las arcillas por efecto del contacto con el lixiviado. Por tal razón, se debería siempre utilizar dichos elementos en conjunto con materiales sintéticos, que permitan generar una carpeta lo más estanca posible. Otros análisis permitieron generar una serie de perfiles de concentración de para compuestos presentes en la fracción soluble del suelo. Se pudo observar que algunos perfiles de DBO5 y DQO de ciertas columnas, presentaban la existencia de una zona, donde probablemente se encontrarían microorganismos adaptados a condiciones anaeróbicas, que estarían degradando la materia orgánica de la fracción soluble del suelo. Esta zona se denominó Zona de Actividad Microbiana. Debido a que las hipótesis planteadas no son del todo concluyentes, será necesario proyectar nuevas investigaciones en el campo de la atenuación química y toxicológica por el paso de lixiviados. Finalmente hay que señalar que los procesos de atenuación natural y en particular los hidráulicos se desarrollan en gran parte de los suelos estudiados, y dicha capacidad esta directamente relacionada con el tiempo y volumen de líquido percolado pasante, características físicas y químicas, tanto como del líquido percolado y del suelo inmediatamente bajo él.

Memoria presentada a la Universidad de Chile para optar al Título de Químico
El aumento explosivo de la población mundial desde aproximadamente la segunda mitad del siglo XX, además del aumento del ingreso per cápita y la demanda de una dieta más variada por parte de las economías de los mercados emergentes, han llevado a elevar la demanda alimentaria y con ello mejorar la producción agrícola. De acuerdo a las condiciones climáticas y el uso del suelo, éste puede verse afectado, alterando su calidad debido a variaciones en sus componentes biológicos y fisicoquímicos, llevándolo finalmente al estado de degradación. A fin de recuperar esta condición se han implementado diversos métodos que apuntan a entregar nutrientes, a través de abonos orgánicos y fertilizantes. En Chile, para llevar a cabo la recuperación de los suelos agrícolas el SAG permite la utilización de lodos estabilizados (biosólidos), provenientes de las plantas de tratamiento de aguas servidas. Los biosólidos pueden contener contaminantes generados por actividades antrópicas, a algunos de ellos se les conoce como contaminantes emergentes, y no están considerados en la normativa que controla la aplicación de estos residuos en suelos o en los análisis de los efluentes provenientes de dichas plantas. La importancia y peligrosidad de estos contaminantes radica en su capacidad de incorporarse a la cadena trófica y bioacumularse. En seres vivos, algunos de estos contaminantes han demostrado generar alteraciones a nivel hormonal, con lo que han sido catalogados bajo el nombre de “Compuestos Disruptores Endocrinos” (CDE). Dentro de viii éstos, encontramos tanto al Bisfenol A (BPA) como a 17α-etinilestradiol (EE2), los cuales poseen elevada actividad biológica, presentándose como un potencial peligro. Este estudio tuvo por objetivo evaluar la movilidad de estos compuestos en tres suelos de la zona centro del país (Melipilla) al ser tratados con biosólido. El estudio sobre actividad microbiana, llevado a cabo en muestras de suelo, suelo-biosólido y suelo-biosólido enriquecido (en BPA 30mgkg -1 y EE2 10mgkg ix -1 ) por el transcurso de 30 días, mostró un aumento de ésta en los suelos tratados con biosólido enriquecido por sobre los tratados con biosólido y suelo sin tratar. Mediante la utilización de columnas de lixiviación cargadas con suelo y suelo-biosólido en razón de 90Mgha -1 , se agregaron los contaminantes y eluyeron con solución 0,01M de CaCl 2 recolectando y analizando los lixiviados. El análisis de éstos, mostró retención de los compuestos en función de la textura de los suelos y actividad microbiana presente en ellos
Study of mobility of the endocrine disrupting compounds Bisphenol A and 17-α-ethinylestradiol in soils amended with biosolids, through the use of leaching columns. The massive increase in world population since the second half of the XX century, as well as the growth of the income per-capita and the demand of a variety of foods by the economies in emerging markets have led to increase food demand and thereby improve agricultural production. Depending on climatic conditions and use, the soils could be affected by a change in their biological and physico-chemical components, leaving it in the condition of degraded soil. In order to reverse and combat this condition, multiple methods have been implemented, aiming to deliver minerals and nutrients in form of manure and fertilizers. To make possible the soil restoration for agricultural use in Chile, SAG allows the use of stabilized sludge. Coming from wastewater treatment plants, the biosolids concentrate a series of pollutants from anthropogenic activities, these are known as emerging contaminants, which until now haven’t been considered in the regulations and analysis of effluents. These pollutants can be bioaccumulated and incorporated into trophic chains. In living organism, it has been revealed the effect generated in the endocrine system, which is why they are known as Endocrine Disrupting Compounds (EDC). Between them, we can find x Bisphenol A (BPA) and 17α-ethinylestradiol (EE2), both have a high biological activity, and shows potential danger of endocrine disruption. The main objective of this research was evaluate the mobility of this components through 3 soils of the R.M. (Melipilla) when they are treated with biosolids. The assays for microbial activity and nitrogen cycle, carried out on samples of soil, soil-biosolids and soil-biosolids spiked with 30mgkg -1 of BPA and 10mgkg xi -1 of EE2, for the course of a month, showed an enhance of the microbial activity in the soils treated with spiked biosolids over the treated with biosolids and untreated soil. At the same time, it was found that the compounds under study increase the transformation of ammonium to nitrate (Nitrification process) Through the use of leach columns loaded with soil and soil-biosolids in a rate of 90 Mgha -1 , the pollutants were added and leached with 0.01M CaCl 2 solution, collecting and analyzing the leachates. This showed retention of the compounds in function of the texture and microbial activity of the soils into the column

En el presente trabajo de investigación se analiza la contaminación de las aguas subterráneas como consecuencia de la generación de lixiviados provenientes de la descomposición de cuerpos sepultados bajo suelo en el camposanto Parques del Paraíso que está en el Sur de la ciudad de Lima, muy cerca a la margen derecha del rió Lurin y bajo la influencia del acuífero del mismo. Este trabajo ha sido estructurado en 8 capítulos: En el Capitulo 1 se señala que el área en estudio esta ubicado en la zona de Santísimo Salvador de Pachacamac, distrito del mismo nombre, provincia y departamento de Lima. Abarcaba un área de 46.613 hectáreas, donde se construirían 171,221 sepulturas bajo suelo, y que actualmente esta funcionando en forma clandestina, sepultándose 60 cadáveres promedio por mes. Aguas abajo están asentados más de 100,000 habitantes que se abastecen de aguas subterráneas, a través de 12 pozos perforados, por ello y por las características del suelo, es que existe el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas por generación de lixiviados provenientes de sepulturas de cadáveres bajo suelo, que es lo que se plantea como problema. Se justifica la investigación en el incentivo al desarrollo de otros estudios como: la forma de transmisión de los contaminantes contenidos en estos lixiviados y la elaboración de nuevos métodos de análisis que permitan determinar contenidos de putrescina, cadaverina y virus patogénicos en las aguas subterráneas. Existieron limitaciones para el desarrollo de este trabajo, como: la escasa información existente sobre este tema, desinterés de la entidad normativa de nuestro país y de los propietarios de este tipo de cementerios, entre otras. Investigaciones realizadas en ciudades de Brasil y diferentes países Europeos, concluyen en que: a) es evidente la contaminación de las aguas subterráneas por estos lixiviados, b) la contaminación patogénica impacta negativamente en la salud de las personas. De allí que la hipótesis lanzada es: “Los lixiviados generados por la descomposición de cuerpos humanos sepultados bajo suelo son altamente contaminantes, por lo que el deterioro de las aguas subterráneas es evidente”, mientras que la hipótesis nula es: “Los suelos tienen un efecto depurador sobre estos contaminantes ya que son asimilados o absorbidos por los ecosistemas existentes en dichos recurso, por lo que el deterioro de las aguas subterráneas es insignificante”. Como unidad de observación se seleccionó el acuífero de la cuenca del rió Lurin, en el área de influencia del camposanto “Parques del Paraíso” y los instrumentos utilizados fueron: los análisis físico, químico y bacteriológico de las muestras extraídas de los pozos profundos ubicados dentro del área de influencia, entrevistas a especialistas y personas con conocimiento en esta materia. En el Capitulo 2 se consideran dos aspectos: el marco legal y el marco teórico. En el marco legal se han considerado todas aquellas normas que están relacionadas con el uso de los recursos naturales, el marco institucional y las responsabilidades de la gestión empresarial bajo el contexto de la protección, control ambiental y desarrollo sostenible que son aplicables a este trabajo de investigación. En el marco teórico se describe la ubicación y delimitación del área en estudio, y lo correspondiente a las características físicas, biológicas y socioeconómicas. También se expone la forma de transmisión de contaminantes, analizándose 4 formas. Por último se señalan las características de los líquidos lixiviados resultantes como producto de la descomposición de cuerpos sepultados bajo suelo. En el Capitulo 3, correspondiente a la Metodología del Trabajo, se señala que esta investigación es del tipo retrospectiva, experimental y explicativa. Las muestras fueron tomadas en los 12 pozos que están dentro del área de influencia del camposanto durante el periodo que va del 2000 al 2005 y llevadas al laboratorio de SEDAPAL para los análisis correspondientes. Las aguas subterráneas de estos pozos, de acuerdo a la Ley General de Aguas D.L.Nº 17752 y sus Reglamentos, califican como Clase I y los parámetros considerados fueron: Turbiedad, pH, Conductividad, Dureza Total, Sulfuros, Cloruros, Nitratos, Sólidos Totales Disueltos, Coliformes Fecales, Coliformes Termotolerantes y Colonias Heterotróficas. De estos 12 pozos, uno esta fuera de uso, tres están en reserva y los ocho restantes están operativos, inclusive uno de ellos esta dentro del camposanto. Cabe anotar que el camposanto “Parques del Paraíso” comenzó a funcionar el año 2003. En el Capitulo 4 se describen las características del acuífero en esta zona, señalándose que: esta constituido por depósitos aluviales del cuaternario reciente, conformado por arenas, gravas, arcillas y cantos rodados, dispuestos en placas o mezclados entre si, el acuífero esta en equilibrio y tiene suficiente reserva para la explotación indefinida de aguas subterráneas; el nivel de napa freática varía, dentro del camposanto “Parques del Paraíso” entre 6.0 m a 16.0 m y, en el pozo que esta ubicado dentro del camposanto, varía entre los 3.0 m a 10.0 m; el escurrimiento de las aguas subterráneas va de NE a SO. En el proceso de investigación se analizo la variación del nivel de la napa freática obtenida en un piezómetro de absorción ubicado al NE del limite del camposanto “Parques de Paraíso” en correlación con las descargas del rió Lurin, concluyéndose que la profundidades más superficial (3.0 metros en el mes de Abril/2002), se da en la época en que mayor caudal presenta el rió (7,2 m3/s). Los perfiles litológicos que se hicieron de los pozos 678 y 679, ubicados inmediatamente aguas arriba y aguas abajo del camposanto, demuestran que hasta los 10 m de profundidad los terrenos son de alta permeabilidad, producto de predominancia de arena, hormigón de río, piedras grandes y medianas (cantos rodados). Los valores de transmisividad y permeabilidad, medidos en estos mismos pozos, varían de buena a alta. Respecto a la calidad de aguas, las concentraciones de los elementos físicos, químicos y bacteriológicos califican al agua como potable. Del análisis de riegos se extrae que dados la consideración de cercanía al cauce del río Lurin, tipo de suelo y poca profundidad del nivel freático, la ubicación del cementerio es altamente vulnerable. En el Capitulo 5 se analizan e interpretan los resultados, resaltando el hecho de como en un ambiente propicio para la generación de lixiviados, y en consecuencia para la transmisión de contaminantes hacia las aguas subterráneas, esto no se ha dado. En los Capítulos 6 y 7 se concluyen y discuten algunos resultados, considerando lo obtenido como producto de la realización de otras investigaciones similares determinándose, de acuerdo a los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, que no existe contaminación de aguas subterráneas a la fecha. En el Capitulo 8 se dan algunas recomendaciones, resaltando la necesidad que se enriquezca la Ley General de Cementerios y Servicios Funerarios con la finalidad de potenciar la preservación de las aguas subterráneas que sirven para abastecer a las poblaciones, y un aporte muy importante referido a desarrollar una metodología que considere la aplicación de rangos ponderados para calcular el nivel de vulnerabilidad de los acuíferos cuyas agua se destinan a abastecimiento de poblaciones. Por ultimo se señala la bibliografía que a servido de soporte al trabajo de investigación y se anexan en glosario de términos y algunos testimonios fotográficos.
Tesis

En el presente trabajo de investigación se analiza la contaminación de las aguas subterráneas como consecuencia de la generación de lixiviados provenientes de la descomposición de cuerpos sepultados bajo suelo en el camposanto Parques del Paraíso que está en el Sur de la ciudad de Lima, muy cerca a la margen derecha del rió Lurin y bajo la influencia del acuífero del mismo. Este trabajo ha sido estructurado en 8 capítulos: En el Capitulo 1 se señala que el área en estudio esta ubicado en la zona de Santísimo Salvador de Pachacamac, distrito del mismo nombre, provincia y departamento de Lima. Abarcaba un área de 46.613 hectáreas, donde se construirían 171,221 sepulturas bajo suelo, y que actualmente esta funcionando en forma clandestina, sepultándose 60 cadáveres promedio por mes. Aguas abajo están asentados más de 100,000 habitantes que se abastecen de aguas subterráneas, a través de 12 pozos perforados, por ello y por las características del suelo, es que existe el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas por generación de lixiviados provenientes de sepulturas de cadáveres bajo suelo, que es lo que se plantea como problema. Se justifica la investigación en el incentivo al desarrollo de otros estudios como: la forma de transmisión de los contaminantes contenidos en estos lixiviados y la elaboración de nuevos métodos de análisis que permitan determinar contenidos de putrescina, cadaverina y virus patogénicos en las aguas subterráneas. Existieron limitaciones para el desarrollo de este trabajo, como: la escasa información existente sobre este tema, desinterés de la entidad normativa de nuestro país y de los propietarios de este tipo de cementerios, entre otras. Investigaciones realizadas en ciudades de Brasil y diferentes países Europeos, concluyen en que: a) es evidente la contaminación de las aguas subterráneas por estos lixiviados, b) la contaminación patogénica impacta negativamente en la salud de las personas. De allí que la hipótesis lanzada es: “Los lixiviados generados por la descomposición de cuerpos humanos sepultados bajo suelo son altamente contaminantes, por lo que el deterioro de las aguas subterráneas es evidente”, mientras que la hipótesis nula es: “Los suelos tienen un efecto depurador sobre estos contaminantes ya que son asimilados o absorbidos por los ecosistemas existentes en dichos recurso, por lo que el deterioro de las aguas subterráneas es insignificante”. Como unidad de observación se seleccionó el acuífero de la cuenca del rió Lurin, en el área de influencia del camposanto “Parques del Paraíso” y los instrumentos utilizados fueron: los análisis físico, químico y bacteriológico de las muestras extraídas de los pozos profundos ubicados dentro del área de influencia, entrevistas a especialistas y personas con conocimiento en esta materia. En el Capitulo 2 se consideran dos aspectos: el marco legal y el marco teórico. En el marco legal se han considerado todas aquellas normas que están relacionadas con el uso de los recursos naturales, el marco institucional y las responsabilidades de la gestión empresarial bajo el contexto de la protección, control ambiental y desarrollo sostenible que son aplicables a este trabajo de investigación. En el marco teórico se describe la ubicación y delimitación del área en estudio, y lo correspondiente a las características físicas, biológicas y socioeconómicas. También se expone la forma de transmisión de contaminantes, analizándose 4 formas. Por último se señalan las características de los líquidos lixiviados resultantes como producto de la descomposición de cuerpos sepultados bajo suelo. En el Capitulo 3, correspondiente a la Metodología del Trabajo, se señala que esta investigación es del tipo retrospectiva, experimental y explicativa. Las muestras fueron tomadas en los 12 pozos que están dentro del área de influencia del camposanto durante el periodo que va del 2000 al 2005 y llevadas al laboratorio de SEDAPAL para los análisis correspondientes. Las aguas subterráneas de estos pozos, de acuerdo a la Ley General de Aguas D.L.Nº 17752 y sus Reglamentos, califican como Clase I y los parámetros considerados fueron: Turbiedad, pH, Conductividad, Dureza Total, Sulfuros, Cloruros, Nitratos, Sólidos Totales Disueltos, Coliformes Fecales, Coliformes Termotolerantes y Colonias Heterotróficas. De estos 12 pozos, uno esta fuera de uso, tres están en reserva y los ocho restantes están operativos, inclusive uno de ellos esta dentro del camposanto. Cabe anotar que el camposanto “Parques del Paraíso” comenzó a funcionar el año 2003. En el Capitulo 4 se describen las características del acuífero en esta zona, señalándose que: esta constituido por depósitos aluviales del cuaternario reciente, conformado por arenas, gravas, arcillas y cantos rodados, dispuestos en placas o mezclados entre si, el acuífero esta en equilibrio y tiene suficiente reserva para la explotación indefinida de aguas subterráneas; el nivel de napa freática varía, dentro del camposanto “Parques del Paraíso” entre 6.0 m a 16.0 m y, en el pozo que esta ubicado dentro del camposanto, varía entre los 3.0 m a 10.0 m; el escurrimiento de las aguas subterráneas va de NE a SO. En el proceso de investigación se analizo la variación del nivel de la napa freática obtenida en un piezómetro de absorción ubicado al NE del limite del camposanto “Parques de Paraíso” en correlación con las descargas del rió Lurin, concluyéndose que la profundidades más superficial (3.0 metros en el mes de Abril/2002), se da en la época en que mayor caudal presenta el rió (7,2 m3/s). Los perfiles litológicos que se hicieron de los pozos 678 y 679, ubicados inmediatamente aguas arriba y aguas abajo del camposanto, demuestran que hasta los 10 m de profundidad los terrenos son de alta permeabilidad, producto de predominancia de arena, hormigón de río, piedras grandes y medianas (cantos rodados). Los valores de transmisividad y permeabilidad, medidos en estos mismos pozos, varían de buena a alta. Respecto a la calidad de aguas, las concentraciones de los elementos físicos, químicos y bacteriológicos califican al agua como potable. Del análisis de riegos se extrae que dados la consideración de cercanía al cauce del río Lurin, tipo de suelo y poca profundidad del nivel freático, la ubicación del cementerio es altamente vulnerable. En el Capitulo 5 se analizan e interpretan los resultados, resaltando el hecho de como en un ambiente propicio para la generación de lixiviados, y en consecuencia para la transmisión de contaminantes hacia las aguas subterráneas, esto no se ha dado. En los Capítulos 6 y 7 se concluyen y discuten algunos resultados, considerando lo obtenido como producto de la realización de otras investigaciones similares determinándose, de acuerdo a los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, que no existe contaminación de aguas subterráneas a la fecha. En el Capitulo 8 se dan algunas recomendaciones, resaltando la necesidad que se enriquezca la Ley General de Cementerios y Servicios Funerarios con la finalidad de potenciar la preservación de las aguas subterráneas que sirven para abastecer a las poblaciones, y un aporte muy importante referido a desarrollar una metodología que considere la aplicación de rangos ponderados para calcular el nivel de vulnerabilidad de los acuíferos cuyas agua se destinan a abastecimiento de poblaciones. Por ultimo se señala la bibliografía que a servido de soporte al trabajo de investigación y se anexan en glosario de términos y algunos testimonios fotográficos.
Tesis

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo
La producción de cerdos en Chile ha aumentado significativamente en los últimos años, lo que ha traído como consecuencia la generación de grandes volúmenes de purines. Lo anterior ha causado un problema ambiental debido a que se hace necesaria una disposición final de dichos purines, los cuales contienen entre otros elementos concentraciones altas de nitrógeno (N), siendo la aplicación de purines a los suelos uno de los destinos más usados. Por esto es necesario conocer el efecto de la aplicación de purines de cerdo en la dinámica del N en el suelo, particularmente en suelos de textura gruesa que son más susceptibles de sufrir pérdidas de N por lixiviación. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de purín de cerdo en el ciclo del N en un suelo de textura gruesa bajo cultivo de maíz para silo. Se estableció un ensayo de campo que consideró dos tratamientos: un cultivo de maíz para silo que recibió en total 359 kg N ha -1 a través de purines de cerdos aplicado mediante riego por pivote central (SCE); y un tratamiento control sin aplicación de purines de cerdo y sin manejos agronómicos (SSE). Se monitorearon las concentraciones de nitrato (N-NO 3 ), amonio (N-NH 4 ) y el contenido de agua del suelo a 3 profundidades: 25 cm, 50 cm y 100 cm; en 9 fechas durante el período de cultivo (Octubre 2011- Enero 2012). También se midió la lixiviación de N a los 100 cm, la mineralización neta de N, y la relación C/N en el suelo al inicio y final del estudio. Al final del estudio se cosecharon plantas de maíz para calcular la extracción de N por el maíz para silo. Usando estas variables se estableció un balance de N que incluyó: i) la adición de N a través del purín, ii) la mineralización neta de N, iii) la absorción de N por el cultivo, iv) la lixiviación de N vi) y estimaciones de las pérdidas gaseosas de N. Según los resultados del monitoreo bajo las condiciones estudiadas, el efecto de la aplicación de purín de cerdo mediante riego por pivote central en un suelo de textura gruesa bajo cultivo de maíz para silo no presentó un riesgo de contaminación de N hacia las napas subterráneas. La aplicación de purines de cerdo fue efectiva en promover la mineralización neta de N en SCE, existiendo diferencias significativas (p<0,05) con SSE. Los contenidos de N-NO 3 fueron significativamente (p<0,05) mayores solo a los 25 cm de profundidad en SCE en comparación con el sitio testigo (SSE); mientras que en los niveles de N-NH 4 se encontraron diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos solamente en las últimas tres fechas de muestreo. Los contenidos de carbono orgánico (CO) y el N total en el suelo presentaron diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos, sin embargo no se reflejó en la relación C/N. En SCE la salida principal de N desde el suelo correspondió a la absorción por el cultivo. No se identificó riego de contaminación de N hacia las napas subterráneas, lo que reflejó adecuados métodos y dosis de aplicación de purines de cerdo.
Swine production in Chile has been increased significantly in recent years, generating large volumes of pig slurry. This has caused an environmental concern about the safe disposal of these slurries, which contain among other elements, high concentrations of nitrogen (N) being the application of manure to soils one of the most used practices. Therefore it is necessary to know the effect of pig slurry application on N dynamics in the soil, particularly in coarse-textured soils that are more prone to N leaching losses. The aim of this study was to evaluate the effect of pig slurry application on N cycling in coarse-textured soil cultivated with silage maize. It was established a field experiment that considered two treatments: silage maize that received 359 kg N ha 1- of the pig slurry by central pivot irrigation (SCE) and a control without application of pig slurry and agricultural management (SSE). Concentrations of nitrate (N-NO 3 ), ammonium (N-NH 4 ) and the water content of the soil were monitored in three depth: 25 cm, 50 cm, 100 cm; in 9 occasions during the study period (October 2011 - January 2012). The leaching of N at 100 cm depth, net N mineralization, and the soil C/N ratio were also measured. At the end of the study maize plants were harvested to calculate the N uptake by the crop. Using these variables, a N balance was established including: i) calculated N pig slurry; ii) measured net N mineralization; iii) measured N crop uptake; IV) measured N leaching; vi) and estimated N gaseous losses. According to the monitoring results under the field site, the effect of pig slurry application by central pivot irrigation on a coarse-textured soil with silage corn crop did not present a high risk of N leaching to the subterranean water. The application of pig slurry in SCE was effective in promoting net N mineralization, with significant differences (p<0.05) with SSE. The levels of N-NO 3 at 25 cm depth were significantly (p<0,05) higher in SCE than the control site (SSE); while in the N-NH 4 levels significant differences were found (p<0.05) between treatments only in the last three sampling dates. The contents of organic carbon (CO) and total N in soil showed significant differences (p<0,05) between treatments, however, not reflected in the carbon to N ratio. In SCE the main N output from the soil corresponded to the crop N uptake. No risk of contamination of N identified, reflecting appropriate methods and application rates of pig slurry.

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En las últimas décadas la población ha experimentado un crecimiento significativo y junto con ello sus necesidades de optimizar la producción de alimentos. Dentro de los insumos necesarios para aumentar la producción, destacan los fertilizantes nitrogenados que muchas veces causan contaminación al ambiente por su uso excesivo. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de fertilizantes nitrogenados en los procesos de lixiviación y extracción de nitrógeno (N) en un suelo de textura gruesa con cultivo de maíz para grano. Además se evaluó si la cantidad de N absorbido por el maíz tiene un efecto sobre el contenido relativo de clorofila (CCI) y el color Munsell de las hojas. El estudio se realizó en la Comuna de Pichidegua localizada en la Región del Libertador General Bernardo O’Higgins. Se establecieron tres tratamientos, cada uno corresponde a una micro parcelas que consideró como variables la aplicación de N y la presencia de maíz: T0, sin maíz y 0 kg de N; T1, maíz y 0 kg de N; y T2, maíz y 442 kg de N. La instalación de los tratamientos se realizó la primera quincena de octubre 2012 con la siembra del cultivo de maíz, y la cosecha la primera quincena de abril 2013. Para establecer un balance de N en cada tratamiento se utilizaron lisímetros FullstopTM para medir la lixiviación de N, PVCtubos de mineralización in situ, muestras de suelo en el intervalo de profundidad 0-125 cm y determinación de la concentración de N en los tejidos para cuantificar la absorción de N. Se encontraron diferencias significativas (p<0,05) entre T1 y T2 en la producción de granos con valores de 67 qqm ha-1 y 146 qqm ha-1 , respectivamente. Además, se mostraron diferencias significativas (p<0,05) en la absorción de N en los tratamientos T1 y T2 con valores de 113 kg N ha-1 y 237 kg N ha-1 , respectivamente. Los tratamientos con maíz mostraron una pérdida menor de N por lixiviación comparado con T0, debido a la absorción de N por parte de las raíces a distintas profundidades. En los tratamientos T1 y T2 se identificó una dominancia de los procesos de inmovilización de N en el suelo. Se encontraron valores significativamente más altos (p<0,05) de CCI y color Munsell en hojas del tratamiento con fertilización N (T2) respecto al no fertilizado (T1). Además, se estableció una correlación alta (r=0,77) entre el CCI y el color Munsell en hojas de maíz. La aplicación de fertilizantes N no mostró un efecto significativo en la lixiviación de N, sin embargo, se determinó que la salida más importante de N es por extracción de granos cosechados.
During the last decades, the human population has been increasing together with its requirement for optimization of food production. Among the inputs for increasing production, it is possible to highlight nitrogen (N) fertilizers that are usually related to environment pollution processes due to high N surplus. The objective of this study was to evaluate the effect of the N fertilizer application in N leaching and N uptake in a coarsetextured soil cultivated with maize. Moreover, it was evaluated if the amount of N uptake had an effect in chlorophyll content index (CCI) and Munsell colour in leaves. It was carried out in the Pichidegua Commune located in the Región del Libertador General Bernardo O’Higgins. There were set three treatments, each one was a micro-plot considering as variables N application and presence of maize crop: T0, without maize and 0 kg of N; T1, maize and 0 kg of N; and T2, maize and 442 kg of N. The treatment setting was performed in early october 2012 with the maize seeding, and it was harvested in early april 2013. There was calculated a N budget in each treatment using Fullstop lysimeters for N leaching, PVC-tubes for in situ N mineralization, soil coring in the 0-125 cm depth interval and N determination in vegetal tissues for N uptake. It was found that T1 and T2 showed significant differences (p<0.05) in the grain yield with 67 qqm ha-1 and 146 qqm ha-1 , respectively. Furthermore, there were significant differences (p<0.05) between N uptake in treatments T1 and T2 with 113 kg N ha-1 and 237 kg N ha-1 , respectively. The treatments with maize showed lower N leaching than T0 due to the N uptake by roots at different depths. In T1 and T2 treatments were identified a dominance of N immobilization in the soil. There were significantly (p<0.05) higher CCI and colour Munsell values in leaves N fertilization treatment (T2) respect to unfertilized (T1). Moreover, it was found a strong correlation (r=0.77) between the CCI and the Munsell color for maize leaves. N fertilizer application showed no significant effect on the leaching of N, however, it was determined that the largest N is output by uptake of harvested grain.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Manejo de suelos y aguas
En Chile, se estima que existen cerca de 870 depósitos de relaves, de los cuales 746 están abandonados; la mayoría de ellos se encuentra entre la II y la VI Región del país. Debido al clima Mediterráneo semiárido de la zona centro-norte del país, las partículas finas de los relaves deshidratados quedan expuestas a agentes físicos, como el viento y la lluvia, los que pueden dispersarlas al entorno, contaminando cursos de agua y suelos aledaños. El cultivo de Tuna criolla (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.) se presenta como una opción para fitoestabilizar depósitos de relaves post-operativos en zonas áridas y semiáridas, con el fin de utilizar la futura producción de biomasa en generación de energía limpia, entre otros usos productivos. En el presente estudio se evaluó el establecimiento de Tuna criolla sobre relaves mineros acondicionados con guano de cabra y ripios de lixiviación en distintas dosis. Los ensayos se mantuvieron durante 20 semanas bajo condiciones de laboratorio. Se determinaron características físicas y químicas de los sustratos y características químicas del agua de poro. Se evaluó el desarrollo de biomasa aérea y radical y la absorción de metales (Cu, Zn y Fe) en la parte aérea y radical de la especie en estudio.

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El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de un fertilizante de entrega lenta (FEL) de nitrógeno versus un fertilizante nitrogenado tradicional (urea) en la dinámica del nitrógeno (N) en un suelo de textura gruesa y cultivado con maíz grano en lisímetros. Se evaluaron las pérdidas por lixiviación de N, producción de materia seca (MS) del cultivo y también se correlacionó la salida de N del sistema por la cosecha del maíz grano utilizando técnicas tradicionales y mediciones de índice de contenido de clorofila (ICC) y Valor Munsell (VM).