Technologies

Adición de enmiendas a suelos contaminados [Spain]

Encalado, estercolado (Spanish)

technologies_1273 - Spain

Completeness: 78%

1. معلومات عامة

1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Key resource person(s)

SLM specialist:
Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología (IR (Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología (IR) - Spain

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

نعم

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

لا

1.5 Reference to Questionnaire(s) on SLM Approaches (documented using WOCAT)

Caso de estudio del Guadiamar
approaches

Caso de estudio del Guadiamar [Spain]

Medidas de recuperación del suelo y revegetación desarrolladas en 1999-2000 para reducir la movilidad de los elementos traza del suelo.

  • Compiler: José Miguel Pérez-Álvarez

2. Description of the SLM Technology

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Aplicación de enmiendas para la recuperación de suelos contaminados con elementos traza

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

La enmiendas en suelos contaminados son aplicadas para disminuir la solubilidad y la biodisponibilidad de los nutrientes y microelementos en los suelos. Las enmiendas más comúnmente utilizadas a tal efecto son materiales calizos, fosfatos, óxidos de Fe y Mn, materiales orgánicos, aluminosilicatos, etc. El tipo y la cantidad de enmienda a aplicar depende de las características del sitio (suelo, hidrogeología, pendiente, clima, etc.), de la naturaleza del contaminante y del uso del suelo.
La aplicación al suelo de diferentes tipos de materiales orgánicos procedentes de distintos residuos como fuente de materia orgánica, es una práctica común para mejorar las propiedades del suelo y podría ser un enfoque amigable y rentable para el medio ambiente para restaurar áreas extensas con un nivel moderado de contaminación. El uso de materiales procedentes de residuos es además una alternativa para su reciclaje y reutilización. Estos materiales mejoran la fertilidad del suelo y la productividad de la planta, y también disminuyen la disponibilidad de elementos traza. Enmiendas orgánicas tales como compost o turba, que contienen una alta proporción de materia orgánica humificada que puede disminuir la biodisponibilidad de metales en el suelo por adsorción y por la formación de complejos estables con sustancias húmicas , ya que los ácidos húmicos tienen una gran capacidad para retener o quelatar los metales.

Los materiales calizos se usan para aumentar el pH de los suelos ácidos (encalado) y reducir la toxicidad de los metales en los suelos. Generalmente, el encalado es muy eficiente en la inmovilización de los elementos traza catiónicos, cuya solubilidad decrece al aumentar el pH, favoreciendo su adsorción sobre los materiales al suelo, así como su precipitación, con lo que decrece drásticamente su concentración en la disolución del suelo. El efecto del encalado es el opuesto para los elementos traza que forman oxianiones, como los arseniatos, molibdatos, cromatos, etc., que aumentan su solubilidad en medio alcalino, o para los metales pesados asociados a la materia orgánica que también aumentan su solubilidad en medio alcalino.
Los fosfatos, inmovilizan los metales existentes en la disolución del suelo, reduciendo de esta forma la disponibilidad para las plantas y la movilidad para el transporte. Las enmiendas inorgánicas más utilizadas en la inmovilización de elementos traza en suelos contaminados son : óxidos de Fe y Mn, aluminosilicatos, beringita, cenizas volantes, etc. Los óxidos de Fe y Mn puedan absorber o complejar iones metálicos. Materiales ricos en óxidos de Fe se emplean en suelos contaminados con arseniatos. También se usan minerales de la arcilla como las esmectitas, las zeolitas y subproductos como la beringita (aluminuisilicato obtenido en la combustión en lecho fluidizado de residuo de carbón, con ilita como mineral mayoritario).

Limitar la movilidad de los elementos traza en el suelo y aumentar la fertilidad de los suelos, en el caso de usarse enmiendas orgánicas.

Incorporación de la enmienda a los primeros centímetros del suelo y mezclado con el mismo.
Aportaciones : El tipo y la cantidad de enmienda a aplicar depende de las características del sitio (suelo, hidrogeología, pendiente, clima, etc.), de la naturaleza del contaminante y del uso del suelo.
Evolución temporal de los efectos de las enmiendas y en caso necesario repetir la aplicación de enmiendas.

El uso de enmiendas disminuye la solubilidad y la biodisponibilidad los elementos traza en suelo, mejorando la calidad de los microrganismos del suelo y evitando la lixiviación de la contaminación a la capa freática. La adición de la enmienda además favorece el desarrollo de una cubierta vegetal, al mejorar las condiciones del suelo donde puede vivir y desarrollarse la planta (reducción de la contaminación).
Las enmiendas orgánicas y en especial los composts de RSU y biosólidos, están siendo muy utilizadas en la recuperación de suelos contaminados por elementos traza, con lo que se contribuye además a la recuperación de la materia orgánica de los residuos. Los problemas de salud pública y ambientales obligan a buscar soluciones satisfactorias para el manejo y eliminación de los residuos. En estos momentos la gestión de los residuos ha adquirido una gran importancia fomentándose la recuperación de residuos en general y de los orgánicos en particular, asimilando el concepto de residuos al de recurso.

2.3 Photos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

بلد:

Spain

Region/ State/ Province:

Sevilla

Further specification of location:

Varios (Corredor Verde Guadiamar)

Specify the spread of the Technology:
  • evenly spread over an area
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • 10-100 km2
Comments:

zona afectada por un accidente minero en 1998 (accidente de Aznalcóllar). Remediación del suelo y revegetación desarrolladas en 1999-2000 para reducir la movilidad de la contaminación del suelo por elementos traza.

2.6 Date of implementation

If precise year is not known, indicate approximate date:
  • more than 50 years ago (traditional)

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:
  • as part of a traditional system (> 50 years)

3. Classification of the SLM Technology

3.1 Main purpose(s) of the Technology

  • reduce, prevent, restore land degradation

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Cropland

Cropland

  • Annual cropping
  • Tree and shrub cropping
Number of growing seasons per year:
  • 1
Comments:

Los suelos contaminados con elementos traza donde se aplican las enmiendas no pueden ser empleados como suelos agrícolas.
El coste que supone mantener estas zonas contaminadas y monitorización de la contaminación

3.5 SLM group to which the Technology belongs

  • integrated pest and disease management (incl. organic agriculture)

3.6 SLM measures comprising the Technology

management measures

management measures

  • M7: Others
Comments:

Reducción de los elementos traza disponible

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

soil erosion by wind

soil erosion by wind

  • Ed: deflation and deposition
chemical soil deterioration

chemical soil deterioration

  • Ca: acidification
  • Cp: soil pollution
biological degradation

biological degradation

  • Bc: reduction of vegetation cover
Comments:

actividades industriales y minería (accidente minero)
deforestación / remoción de la vegetación natural (incluyendo incendios forestales), gobernabilidad / institucional (falta de control ambiental por parte de las administraciones)

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:
  • reduce land degradation
  • restore/ rehabilitate severely degraded land

4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs

4.1 Technical drawing of the Technology

Technical specifications (related to technical drawing):

Modelo de aplicación de enmiendas dependiendo del tipo de suelo contaminado

Technical knowledge required for field staff / advisors: alto
Technical knowledge required for land users: alto
Main technical functions: mejoramiento de la cobertura del suelo, estabilización del suelo (p. ej., raíces de árboles contra los deslizamientos de tierra), aumento de la materia orgánica
Secondary technical functions: incremento de la biomasa (cantidad)

Change of land use type: de agrícola a forestal con aplicación de enmiendas
Change of land use practices / intensity level: de cultivo a mantenimiento forestal
Layout change according to natural and human environment: forestaciones, bosques mediterráneos y ripario

Author:

Madejón, Paula

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

other/ national currency (specify):

Euros

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

0,89

Indicate average wage cost of hired labour per day:

66.00

4.3 Establishment activities

Activity Timing (season)
1. Transporte Inicial
2. Enmienda Inicial
3. Maquinaria Inicial

4.4 Costs and inputs needed for establishment

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Equipment uso de maquina None 1,0 167,1 167,1
Equipment Mano de obra None 1,0 33,42 33,42
Fertilizers and biocides Compost Biosolido (CB) None 1,0 398,0 398,0
Fertilizers and biocides Espuma azucarera (EA) None 1,0 166,0 166,0
Other Transporte None 1,0 1114,0 1114,0
Total costs for establishment of the Technology 1878,52
Total costs for establishment of the Technology in USD 2110,7

4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

Comments:

Para el corredor verde del Guadiamar, pero sin tener en cuenta el número de hectáreas.
Para las dosis y tipo de enmienda se usó el modelo de enmienda del corredor verde del Guadiamar.

4.7 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

El transporte es la parte más cara del proceso. Depende de la distancia a la que haya que llevar la enmienda. La capacidad del camión que suele ser unas 20Tm por lo que si es menos cuesta lo mismo y si se necesita más también .Va a ser variable la cantidad de enmienda que se añada.
Los precios de las enmiendas están dados en función de las usadas en el corredor verde. Estas enmiendas son de bajo coste. Hay veces que dependiendo de la contaminación del suelo se pueden necesitar otras enmiendas más costosas.
Los costos fueron calculados aproximadamente usando las enmiendas y costes de otros trabajos realizados en el IRNAS. Los costes son asumidos por el propietario de la tierra que en nuestro caso de estudio es el gobierno, y no los usuarios.
El tiempo dependerá del número de hectáreas a las que haya que añadir la enmienda.

5. Natural and human environment

5.1 Climate

Annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Agro-climatic zone
  • semi-arid

5.2 Topography

Slopes on average:
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms:
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitudinal zone:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.

5.3 Soils

Soil depth on average:
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil):
  • medium (loamy, silty)
Topsoil organic matter:
  • medium (1-3%)
  • low (<1%)

5.4 Water availability and quality

Ground water table:

< 5 m

Availability of surface water:

good

Water quality (untreated):

for agricultural use only (irrigation)

5.5 Biodiversity

Species diversity:
  • medium

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Off-farm income:
  • > 50% of all income
Individuals or groups:
  • employee (company, government)
Gender:
  • women
  • men

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Is this considered small-, medium- or large-scale (referring to local context)?
  • large-scale

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:
  • state
Land use rights:
  • open access (unorganized)
  • communal (organized)

5.9 Access to services and infrastructure

health:
  • poor
  • moderate
  • good
education:
  • poor
  • moderate
  • good
technical assistance:
  • poor
  • moderate
  • good
employment (e.g. off-farm):
  • poor
  • moderate
  • good
markets:
  • poor
  • moderate
  • good
energy:
  • poor
  • moderate
  • good
roads and transport:
  • poor
  • moderate
  • good
drinking water and sanitation:
  • poor
  • moderate
  • good
financial services:
  • poor
  • moderate
  • good

6. Impacts and concluding statements

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

crop production

decreased
increased

fodder production

decreased
increased

fodder quality

decreased
increased

animal production

decreased
increased

wood production

decreased
increased

risk of production failure

increased
decreased

product diversity

decreased
increased

production area

decreased
increased

land management

hindered
simplified
Water availability and quality

demand for irrigation water

increased
decreased
Income and costs

expenses on agricultural inputs

increased
decreased

farm income

decreased
increased

economic disparities

increased
decreased

workload

increased
decreased
Other socio-economic impacts

Aumento de la fertilidad

Disminución de la contaminación

Socio-cultural impacts

food security/ self-sufficiency

reduced
improved

conflict mitigation

worsened
improved

situation of socially and economically disadvantaged groups

worsened
improved

contribucion al bien-estar humano

Comments/ specify:

evitando la dispersión de contaminantes

Ecological impacts

Water cycle/ runoff

surface runoff

increased
decreased

excess water drainage

reduced
improved

evaporation

increased
decreased
Soil

soil moisture

decreased
increased

soil cover

reduced
improved

soil loss

increased
decreased

soil crusting/ sealing

increased
reduced

soil compaction

increased
reduced

nutrient cycling/ recharge

decreased
increased

salinity

increased
decreased

soil organic matter/ below ground C

decreased
increased
Biodiversity: vegetation, animals

biomass/ above ground C

decreased
increased

plant diversity

decreased
increased

animal diversity

decreased
increased

beneficial species

decreased
increased

habitat diversity

decreased
increased
Climate and disaster risk reduction

emission of carbon and greenhouse gases

increased
decreased

fire risk

increased
decreased

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

groundwater/ river pollution

increased
reduced

damage on public/ private infrastructure

increased
reduced

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:

positive

Long-term returns:

positive

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:

positive

Long-term returns:

positive

6.5 Adoption of the Technology

Comments:

100 % el gobierno regional

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Es una técnica medioambientalmente aceptada: es respetuosa con el medio ambiente ya que es una técnica que se aplica in situ, y normalmente se usan materiales reciclados y tratados procedentes de distintos residuos, con lo cual se ayuda a solventar otra problemática ambiental: la deposición de residuos
Es una técnica económica: en comparación con otras técnicas para la recuperación de los contaminados es de las más económicas, especialmente si se usan las enmiendas procedentes de residuos tratados de la zona (evitar grandes distancias de transporte)
Mejora las propiedades del suelo: además de reducir la disponibilidad de elementos traza en el suelo también puede mejorar la fertilidad del suelo y materia orgánica en caso de que se apliquen enmiendas orgánicas.
En un principio no requiere más adiciones en el tiempo (aunque dependiendo de la contaminación y enmienda utilizada a veces puede volver a ser necesario)
Facilidad y rapidez de aplicación: en 3 horas aproximadamente puede estar lista una enmienda puesta en una hectárea de terreno.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Es una técnica medioambientalmente aceptada: es respetuosa con el medio ambiente ya que es una técnica que se aplica in situ, y normalmente se usan materiales reciclados y tratados procedentes de distintos residuos, con lo cual se ayuda a solventar otra problemática ambiental: la deposición de residuos
Es una técnica económica: en comparación con otras técnicas para la recuperación de los suelos contaminados es de las más económicas, especialmente si se usan las enmiendas procedentes de residuos tratados de la zona (evitar grandes distancias de transporte)
Mejora las propiedades del suelo: además de reducir la disponibilidad de elementos traza en el suelo también puede mejorar la fertilidad del suelo y Mo en caso de que se apliquen enmiendas orgánicas.
En un principio no requiere más adiciones en el tiempo (aunque dependiendo de la contaminación y enmienda utilizada a veces puede volver a ser necesario)

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
La principal debilidad, que no desventaja, es evaluar la efectividad de cada enmienda en el tiempo. Por cuanto tiempo va a ser efectiva, sobre todo en el caso de las enmiendas orgánicas que suelen degradarse con el tiempo. La única medida para superarla es el monitoreo de la zonas y seguir investigando en las durabilidad de las enmiendas.
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
La principal debilidad, que no desventaja, es evaluar la efectividad de cada enmienda en el tiempo. Por cuanto tiempo va a ser efectiva, sobre todo en el caso de las enmiendas orgánicas que suelen degradarse con el tiempo. La única medida para superarla es el monitoreo de la zonas y seguir investigando en las durabilidad de las enmiendas.

7. References and links

7.1 Methods/ sources of information

  • field visits, field surveys
  • interviews with land users
When were the data compiled (in the field)?

07/07/2015

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Consejería de Medio Ambiente. 2002. Programa de investigación del corredor verde del Guadiamar: PICOVER 1999 - 2002. 2000.http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/site/rediam/menuitem.04dc44281e5d53cf8ca78ca731525ea0/?vgnextoid=79eabd8775b90110VgnVCM1000000624e50aRCRD&vgnextchannel=b0d303d78270f210VgnVCM2000000624e50aRCRD&vgnextfmt=rediam&lr=lang_es.

Available from where? Costs?

Internet/ Gratis

Title, author, year, ISBN:

Consejería de Medio Ambiente. 2008. La restauración ecológica del río Guadiamar y el proyecto del Corredor Verde (2008). La Historia de un Paisaje Emergente. http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/site/portalweb/menuitem.7e1cf46ddf59bb227a9ebe205510e1ca?vgnextoid=ba437e2f626b9110VgnVCM1000000624e50aRCRD&vgnextchannel=96c99950905f4310VgnVCM1000001325e50aRCRD.

Available from where? Costs?

Internet/ Gratis

Title, author, year, ISBN:

El camino hacia la sostenibilidad. III. Recursos orgánicos: Aspectos agronómicos y medioambientales. 4. Residuos orgánicos en la restauración rehabilitación de suelos degradados (J. Moreno, R. Moral, J.L. García-Morales, J.A. Pascual y M.P. Bernal). (3): 73-117. Mundi-Prensa . Cabrera F., 2014 ISBN 13: 9788484766896ISBN 10: 8484766896

Available from where? Costs?

18€

Title, author, year, ISBN:

Aplicación de la fitorremediación a los suelos contaminados por metales pesados en Aznalcóllar. Revista Ecosistemas, num 2, Vol. 16 Enmiendas orgánicas para la recuperación de suelos contaminados por elementos traza. Bernal et al., 2007.

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