Influencia de la aplicación de biosólidos en propiedades químicas de suelo de uso agrícola de la region metropolitana "

Abstract

Una de las mayores inversiones ambientales en la historia de Chile es el pla¡ de saneamiento hídrico de la cuenca de la Regíón Metropolitana, el cual considera ffatar el 100% de las aguas servidas generadas por los habitantes de Santiago y de sus localidades periféricas en un plazo de l0 años. Las plantas de tratamiento de aguas servidas, cuando operan con la tecnología de lodos activados, generan grandes masas de biosólidos o lodos estabilizados, en los cuales persiste una importante carga patógena ¡esidual, se concentran metales pesados y posiblemente, otros contaminantes ambientales. En Chile, existe interés en fomentar la aplicación de biosólidos a suelos agrícolas, sin embargo, se cuenta con escasa información local al respecto. Una vía rápida para investigar las interacciones suelo,/biosólido es recurrir a estudios de incubación o mtner alización i n v i t r o. En este trabajo se investigan los efectos o cambios producidos en suelos agrícolas de la Región Metropolitana, a1 incubarlos por sesenta días con dosis creciente de biosólidos, muestreados en distintas épocas del año. En suelos y 1odos, se determinó pH, conductividad eléctrica (CE), materia orgánica total y oxidable, capacidad de intercambio catiónico (CIC), cationes extraibles, nitrógeno y fósforo disponible, nitrógeno, fósforo y potasio total, metales pesados extraíble con DTPA (ácido dietiléntriaminopentacético) y metales pesados totales. Los resultados del estudio indican que los carnbios observados en los suelos, por efecto de la incubación con biosólidos, dependen tanto del tipo y texhra del suelo utilizado como de la dosis y epoca de muestreo del lodo. La aplicación de lodos a 1os suelos generó una disminución en el pH-H2O y un aumento en la conductividad eléctrica. Este efecto se observó mayonnente a través del tiempo de incubación. Sin embargo, el aumento en la concentración de sales no sería perjudicial para los cultivos, ya que la CE fue menor de 4 dS mr, valor que indica el límite entre suelos no salinos y salinos. Los macronutrientes nitrógeno y fósforo disponible, aumentaron su concentración a medida que se incrementó la dosis y el tiempo de incubación de lodos, lo que indicaría una transformación o mineralización del lodo. [.os metales pesados extraíbles con DTPA en los suelos acondicionados con ambos lodos muest¡an resultados crecientes al aumentar las dosis de lodos, sin embrago, al aumentar el tiempo de incubación se observan resultados variables en cuanto a su concentración, aumentando en Fe-DTPA y Ni-DTPA, disminuyendo en Mn-DTPA y Pb-DTPA, mientras que los metales Cu-DTPA y Zn-DTPA no presentan cambios a través del tiempo de incubación. Los metales pesados en menor concentración tanto en los suelos como en los lodos son el Cd-DTPA y el C¡-DTPA, debido a esto las concentraciones en los suelos incubados estuvieron Uujo "t ti-it" de detección o cercano a éste, no observándose mayores cambios a través del tiempo de incubación. En general los metales pesados extraibles con DTPA no variaron mayoffnente en ambos tratamientos y con el tiempo de incubación, debido a la similitud en las concentraciones de metales pesados que contienen ambos lodos en estudio.

One of the biggest environmental investments in Chile's history is the Metropolitan Region river basin hydric cleaning plan, which considers treating 100% of the wastewater generated by the inhabitants of Santiago and peripheral localities in a term of 10 years. When wastewater treatment plants operate with active sewage sludge technology, they generate huge masses of biosolids or stabilized sewage sludges, in which an important residual pathogenic charge, heavy metals concentrate and possibl¡ other enüronment pollutants persist. In Chile the¡e is an interest in fomenting the application of biosolids on agricultural soi1s, nevertheless, there is little information on the matter. A quick way to investigate soil/biosolid interactions is to resort to incubation or mineralization with in vitro studies. This work, studies the effects or changes produced in diffe¡ent agricultural soils of the Metropolitan Region by incubating them sixty days with increasing doses of biosolids, sampled at different times of the year. In soils and sewage sludges, pH, electrical conductivity, total organic and oxidizable matter, cationic exchange capability, extractable cations, available nitrogen and phosphorus, total nitrogen, phosphorus and potassium, total healy metals, and dietilentriaminopentacetic acid (DTPA) extractable hearry metals, were determinated. The results of the study indicate that the changes seen in soils, as an effect of biosolids incubation, depends on the kind and texture ofthe soil used as well as the sewage sludge doses and sample time. The application of sewage sludge to soils generated a decrease on pH-H2O and an increase on electrical conductivity. This effect was increasing throughout incubation time. Howeve¡ the increase in salt concentration would not be harmful to cultivations, since electrical conductiüty was below 4 dS m-1, value that indicates the limit between saline and no saline soils. Available nitrogen and phosphorus macronutrients, increased their concentration when both sewage sludge dose and incubation time increased, which indicates a transformation or sewage sludge mineralization. DTPA extractable heavy metals present in both sewage sludge conditioned soils show increasing results when sewage sludge is augrnented, however, when incubation time is increased, variable results are seen in terms of concentration, increasing in Fe-DTPA and Ni-DTPA, decreasing in Mn-DTPA and Pb-DTPA, while Cu-DTPA and Zn-DTPA metals show no changes throughout incubation time. Heavy metals in smaller concentration both in soils as well as in sewage sludges are Cd-DTPA and CI-DTPA. Due to this, concentrations in incubated soils were be'low the detection limit or close to it, showing no major changes throughout incubation time. In general, DTPA extractable heavy metals did not show major variations under both treatments, due to the similarity in heavy metal concentrations in both sewage sludges studied.