INFLUENCIA DE LA APLICACIÓN DE BIOSÓLIDOS, CON DISTINTO TIEMPO DE PERMANENCIA EN EL MONORELLENO, EN PROPIEDADES QUÍMICAS DE SUELOS DE USO AGRÍGOLA DE LA REGIÓN METROPOLITANA (1) Mª Adriana Carrasco1, Priscilla Sagredo2, Inés Ahumada3 y Gabriela Castillo4 1Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Casilla 1104, Santiago, Chile. acarrasc@uchile.cl 2Universidad de Chile, Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Casilla 653, Santiago, Chile. 3Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Casilla 233, Santiago, Chile. 4Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Químicas y Matemáticas, Casilla 2777, Santiago, Chile. Figura 3: Fósforo disponible en suelos a tiempo cero y sesenta días de incubación INTRODUCCIÓN Tabla 3. Propiedades químicas de los suelos Análisis Unidad CB EM M LP pH-H2O - 7,18 7,91 6,42 6,69 pH-KCl 6,52 7,68 6,09 6,38 CE (1:5) dS/m 0,087 0,322 0,202 0,085 CE (pasta de saturación) 1,26 3,35 2,39 1,12 MO oxidable % 3,9 4,7 3,8 1,2 MO Total 4,6 7,5 5,0 2,1 Nitrógeno disponible mg/kg 16 102 54 18 Fósforo disponible 31 37 Nitrógeno total g/kg 10,0 12,5 Fósforo total 5,64 7,33 7,04 6,02 Potasio total 7,70 2,14 8,15 2,73 Las plantas de tratamiento de aguas servidas con tecnología de lodos activados generan grandes masas de biosólidos o lodos estabilizados, los cuales pueden concentrar metales pesados y posiblemente otros contaminantes ambientales. En Chile, existe interés en fomentar la aplicación de biosólidos a suelos agrícolas, sin embargo, existe escasa información al respecto. Una vía rápida para investigar las interacciones suelo/biosólido es recurrir a estudios de incubación o mineralización in vitro. En este trabajo se investigan los efectos o cambios producidos en algunas propiedades químicas de suelos agrícolas de la Región Metropolitana, al incubarlos por sesenta días con dosis crecientes de biosólidos con distinta permanencia en el monorelleno de una planta de tratamiento de aguas servidas. Figura 4: (Fe, Cu, Mn y Zn)-DTPA en suelos a tiempo cero y sesenta días de incubación CARACTERIZACIÓN DE SUELOS INCUBADOS CON LODOS A TIEMPO CERO Y SESENTA DíAS pH. Ambos lodos disminuyeron levemente el pH de los cuatro suelos incubados debido a una mayor actividad biológica a través del tiempo de incubación. Conductividad Eléctrica. La CE del lodo LET 2005 medida en relación suelo:agua 1:5 es cuatro veces mayor que la del lodo LET 2004 (Tabla 2), lo que indica que el segundo lodo ha perdido gran parte de sus sales durante el año de permanencia en el monorelleno. La CE aumentó con la incubación como resultado de la incubación (Figura 1). MATERIALES Y MÉTODOS LODOS. LET 2004 se tomó en septiembre 2005, con un año de permanencia en el monorelleno y LET 2005 en marzo 2005, recién sacado de la cancha de secado de la planta de tratamiento de aguas servidas El Trebal, de Aguas Andinas S.A. SUELOS. Cuatro suelos de la Región Metropolitana (Tabla 1). Tabla 1. Suelos agrícolas utilizados en el estudio Suelo Comuna Serie Textura Cuyuncaví Bajo (CB) Curacaví (Cuyuncaví Bajo) Pomaire Franco arenosa El Maitén (EM) Lampa, camino Lipangue Lampa Miraflores (M) Curacaví, Miraflores Chorombo Franco arcillosa arenosa La Paloma (LP) Lampa, camino Lipangue Arenosa Figura 1: Conductividad eléctrica en suelos a tiempo cero y sesenta días de incubación Hierro, Mn, Pb y Ni aumentan su concentración al incrementarse las dosis de ambos lodos (Figuras 4 y 5), en cambio, Cu y Zn, no presentan mayores variaciones. Cambios observados en Fe, Mn y Pb dependen de suelos utilizados, y sus concentraciones tienden a ser mayores en los suelos con pH's más ácidos. Cobre y Zn a sesenta días de incubación no presentan mayores cambios en los suelos, lo que indicaría que el Cu y Zn aportado por ambos lodos no reacciona con los suelos y permanecería disponible. Bajas concentraciones de Cd y Cr (incluso algunas bajo el límite de detección), tanto en los lodos como en los suelos, explica que su efecto sea mínimo en los suelos incubados (Figura 5). INCUBACIÓN Los suelos se incubaron en bolsas plásticas semicerradas, por 60 días a 28  1 ºC, con aplicaciones equivalentes a 0 Mg, 15 Mg y 30 Mg de lodo base seca por hectárea. La humedad se ajustó y controló a un 60 a 70% del contenido de agua a 33 kPa. ANÁLISIS QUÍMICOS DE LODOS, SUELOS Y SUELOS INCUBADOS Se analizó pH; conductividad eléctrica en extracto de saturación y extracto 1:5 (suelo: solución); materia orgánica total por oxidación húmeda (método Walkley-Black); nitrógeno inorgánico extraído con KCl; fósforo disponible por método de Olsen; metales pesados extraíbles con DTPA; nitrógeno, fósforo y potasio total por digestión con ácido sulfúrico y agua oxigenada; y metales pesados totales mediante digestión ácida. Figura 5: (Cd, Cr, Pb y Ni)-DTPA en suelos a tiempo cero y sesenta días de incubación Nitrógeno disponible. Aumentó en los suelos con la adición de ambos lodos, especialmente en los suelos incubados con el lodo LET 2005 (Figura 2), por su mayor concentración de nitrógeno disponible inicial (Tabla 2). Figura 2: Nitrógeno disponible en suelos a tiempo cero y sesenta días de incubación RESULTADOS Y DISCUSIÓN CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DE LODOS Y SUELOS Los resultados se presentan en la Tablas 2 y 3, respectivamente. Tabla 2. Propiedades químicas de los lodos Análisis Unidad LET 2005 LET 2004 pH-H2O - 6,38 6,53 pH-KCl 6,11 6,39 CE (1:5) dS/m 8,10 2,12 CE (pasta de saturación) 24,2 6,79 MO oxidable % 41,5 40,4 MO Total 43,8 43,4 Nitrógeno disponible mg/kg 5.899 1.051 Fósforo disponible 489 933 Nitrógeno Total g/kg 32,7 26,0 Fósforo Total 10,5 11,7 Potasio Total 3,8 3,2 CONCLUSIONES Cambios observados en los suelos incubados con ambos lodos dependen del tipo de suelo y lodo y del tiempo transcurrido después de la aplicación del lodo. La CE de los suelos aumenta al incrementarse las dosis del lodo y el tiempo de incubación, sin alcanzar niveles de salinidad. Nitrógeno y P disponibles aumentan a medida que se incrementa la dosis de lodo, por efecto de la mineralización durante la incubación. Se observan niveles similares de metales pesados extraíbles con DTPA en ambos lodos, por ello los cambios en las interacciones suelo/lodo dependen netamente del tipo de suelo. Se concluye que la técnica de incubación de suelos con lodos (mineralización in vitro), permite estudiar interacciones suelo/lodo y de esta forma observar posibles cambios en las propiedades químicas que con el tiempo se producirán en el suelo. Fósforo disponible. Aumentó a tiempo cero días en los suelos al adicionar ambos lodos (Figura 3), sin embargo, dicho aumento fue mayor en los tratamientos con lodo LET 2004, por su mayor contenido de P disponible el cual no se lixiviaría como el N disponible durante su permanencia en el monorelleno Metales pesados-DTPA. Corresponden a metales disponibles para las plantas dado que el DTPA tendría una acción similar a las raíces (Figura 4 y 5). REFERENCIAS Sadzawka. Métodos de Análisis de Suelos. Estación Experimental La Platina (2004). (1) Agradecimientos: Proyecto Fondecyt Nº 1050228