Desarrollo y Aplicación de un Modelo Predictivo de Difusión y Acumulación de Elementos Traza en Suelos

Principales Resultados:

1. Es posible modelar y tener un programa de predicción para suelos nacionales, sencillo  de usar y capaz de predecir niveles de concentración, a partir de la base de datos del equipo de investigación de suelos.

2. Es posible usar Hydrus 1-D para modelar, pero resulta más complejo, porque el software es díficil de manejar y requiere mucha información, muchas veces no disponible.

3. Es posible  utilizar este modelo de  predicción de movimiento de soluto para la estimación de las concentraciones de elementos traza  en largos períodos de  tiempo en el suelo, como una  forma de acercamiento a la evaluación de riesgo ambiental

4. Es posible, a través del modelo, predecir la acumulación del elemento traza en profundidad, y ser usado como instrumento  de evaluación de riesgo ambiental.



RESUMEN

Se realiza la modelación del transporte de soluto en suelos agrícolas nacionales, específicamente en los suelos de la zona centro sur: Peumo Lo Chacón de la familia mollisol y suelo  Collipulli de la familia ultisol.  Utilizando una base de datos generada a partir de los estudios del equipo de investigación de suelos de la Usach (CEDENNA). El modelo propuesto es capaz de predecir el perfil de soluto (elemento traza) en fase solución suelo y el retenido en matriz sólida del suelo a partir del planteamiento de ecuaciones de transporte de elementos traza en suelos, incorporados como elementos traza por medio de fertilizantes de uso masivo en el sector agrícola, en largos períodos de tiempo. Considerando en conjunto, tanto la fenomenología del transporte de elementos traza en el suelo, como el uso de coeficientes de partición no lineales.
El modelo desarrollado,  "Modelo predictivo de difusión de elementos trazas en suelos", es capaz  predecir la acumulación de un elemento traza en profundidad y por tanto, es posible considerarlo como un instrumento  de evaluación de riesgo ambiental. Como principal resultado es que la modelación predice altos niveles de concentración de elementos traza, tanto de Cobre como Zinc, en la capa arable de los suelos agrícolas nacionales en estudio (primeros 5 cm de suelo). La presencia y biodisponibilidad de estos  elementos traza en los niveles predichos, pudiera indicar algún tipo de riesgo ambiental en largos períodos de tiempo por su traspaso a la cadena trófica.
La validación fue posible de realizar al comparar estos resultados con los datos experimentales del flujo de lixiviado proveniente de columnas de ensayo, recolectado después de un año de simular riego natural tipo campo. Además, por bibliografía especializada, tanto nacional como internacional y modelando la misma situación física con otro software de uso internacional, Hydrus 1-D. Los resultados con este último,  predice para ambos casos, los mismos resultados: retención del 100% de elemento traza a una profundidad del suelo que corresponde a la zona arable del suelo.

ABSTRACT

This work's  aims to model the solute  transport in agricultural national soils, specifically in soils of the centrals  and south and solis  (Peumo Lo Chacon and Collipulli). The  family of mollisol  is Peumo Lo Chacon soil  and family  of Collipulli?s soil  is  ultisol. The both case  using the soil data research team Usach's  soils. The model proposed, able to predict the profile of trace element in soil solution phase and solid matrix retained in soil, from the transport equations approach of trace elements in soils, trace elements incorporated as fertilizer through widespread use in the agricultural sector, where long periods of time. Taken as a whole, both the phenomenology of transport of trace elements in soil, such as using non-linear partition coefficients.
The developed model, "Model's  distribution of trace elements in soil predictive", is able to predict the accumulation of a trace element in depth and it is therefore possible to consider it as a tool for assessing risk environmental. The principal result is that the modeling predicts high levels of concentration of trace elements, both of Copper and Zinc in the topsoil of agricultural soils national study (first 5 cm soil depth). The presence and bioavailability of these trace elements in the predicted levels, may indicate some type of environmental risk over long periods of time for their transfer to the food chain.
The validation was possible to do when comparing these results with experimental data flow from column leaching test, collected after a year of simulating natural watering country style. Furthermore, scholarly literature, both nationally and internationally and modeling the same physical location with other software used internationally, Hydrus 1-D. The results with the latter, predicted for both cases, the same results: retention of 100% of trace element in the first  depth , to root zone soil.