Promoción del crecimiento vegetal en suelos degradados por minería urbana mediante la adición de residuos de la construcción y demolición
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Abstract
The extraction of raw materials for the construction industry brings environmental problems such as: (i) loss of vegetation, (ii) erosion, (iii) air pollution, (iv) disruption to water and (v) scenic resource. This produces the destruction of the natural soil because the soil characteristics of the substrate are not appropriate for the establishment and survival of vegetation cover at the end of mining; making way to new land (Anthropsoil) inappropriate for further use in agriculture, recreation, landscaping, among others. Moreover, in the Metropolitan Area of Medellín the raw material used in civil works (roads, bridges, buildings, etc.) is extracted into the city via urban mining. In addition, the generation of waste material from construction and demolition (WMCD) are also done inside the same city. These two situations, combined with the quick urban demand, high material consumption and waste generation which produces unsustainable development; therefore, waste management in the metropolitan area has become a complex problem, because not only does it reach WMCD tailings (4600 ton/day), legal landfills (2400 ton/day), it also goes to courses of water or illegal dumps (3400 ton / day), causing obstructions in rivers, fields and roads, causing direct and indirect risks to human health and high maintenance costs and environmental restoration. Unfortunately, in the metropolitan area only about 1000 ton/day of WMCD, used in landfill structures is recycled (AMVA & CORANTIOQUIA, 2006; Serrano & Ferreira, 2009). For 2004, in the Valley of Aburrá, it was produced 2 million tons of WMCD, of which 130,000 tons were concrete, which represented 14% of the demand for concrete production houses. An alternative to take advantage of the WMCD, is to use it as a source of nutrients in soils degraded by urban mining (obtaining clays) to facilitate the establishment of plant species, allowing the recovery of environmental services such as: (i) carbon capture and storage, (ii) prevent erosion and maintenance, (iii) soil fertility and (iv) landscape. The aim of this study was to evaluate the effect of the WMCD as conditioning physicochemical properties degraded by urban mining, using the plant Leucaena Leucocephala as an indicator. To add value to this waste and thus mitigate environmental impacts. At the end of the research process, it was found that the use of WMCD ameliorates the physicochemical properties of degraded soils, proportions of 25 grams of Residual Concrete (RC) and 10 grams of grass (Treatment 4), since it had the best performance in the development of plant species, as for the germination and physical aspect (visual); measuring at a height of 7.8 cm, 2.3 cm in diameter, and a dry air mass of 0.70 g, compared to the other treatments. Noting that it is not necessary to add large amounts of RC to achieve the establishment of Leucaena Leucocephala plant.
Resumen en español
La extracción de materia prima para la industria de la construcción trae consigo problemáticas ambientales como: (i) pérdida de cobertura vegetal, (ii) erosión, (iii) contaminación del aire, (iv) afectaciones al recurso hídrico y (v) paisajístico. Lo anterior, produce la destrucción del suelo natural, ya que las características edafológicas del substrato al terminar la explotación minera no son aptas para el establecimiento y supervivencia de la cobertura vegetal; dando paso a nuevos suelos (Antroposuelos) no adecuados para usos posteriores en agricultura, recreación, paisajismo, entre otros. Por otra parte, en el Área Metropolitana de Medellín la materia prima usada en obras civiles (carreteras, puentes, edificios, entre otros) se extrae al interior de la ciudad vía minería urbana. Así mismo, la disposición de los Residuos de la Construcción y Demolición (RCD) también se hace dentro de la misma ciudad. Estas dos situaciones, unidas a la acelerada demanda urbanística el alto consumo de materiales y la generación de residuos, producen un desarrollo insostenible. Por lo tanto, la gestión de residuos en el Área Metropolitana se ha convertido en un problema complejo, ya que los RCD no solo llegan a escombreras (4600 ton/día), rellenos sanitarios legales (2400 ton/día), sino que también van a parar a cursos de agua o escombreras ilegales (3400 ton/día), provocando obstrucciones en ríos, terrenos y vías públicas, causando riesgos directos e indirectos sobre la salud humana y elevados costos de mantenimiento y restauración ambiental. Lastimosamente, en el Área Metropolitana sólo se recicla aproximadamente 1000 ton/día de RCD, usado en relleno de estructuras (AMVA & CORANTIOQUIA, 2006; Serrano & Ferreira, 2009). Para el año 2004, en el Valle de Aburrá se produjeron 2 millones de toneladas de RCD, de los cuales 130000 toneladas correspondían a concreto, lo cual representaba el 14% de la demanda de concreto para la producción de viviendas. Una alternativa para aprovechar los RCD, es usarlos como fuente de nutrientes en suelos degradados por minería urbana (obtención de arcillas) y así facilitar el establecimiento de especies vegetales, permitiendo la reactivación de servicios ambientales como: (i) captura y almacenamiento de carbono, (ii) prevención y mantenimiento de la erosión, (iii) fertilidad del suelo y (iv) paisajismo. El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de los RCD como acondicionador de propiedades fisicoquímicas en suelos degradados por minería urbana, usando como indicador la planta Leucaena Leucocephala. Con el fin de generar valor agregado a este tipo de residuos y así mitigar el impacto ambiental. Al final del proceso de investigación se encontró que el uso de RCD permite mejorar las propiedades fisicoquímicas de los suelos degradados; los mejores resultados se encontraron para proporciones de 25 gramos de Concreto Residual (CR) y 10 gramos de Pasto, ya que tuvo el mejor desempeño en el desarrollo de la especie vegetal, en cuanto a su germinación y aspecto físico (visual); mostrando una de altura (7.8 cm), diámetro (2.3 cm) y masa aérea seca (0.70 g), respecto a los demás tratamientos. Notándose que no es necesario agregar grandes cantidades de CR para lograr el establecimiento de la planta Leucaena Leucocephala. Palabras clave: Minería, Suelos Degradados, Leucaena Leucocephala, Residuos de la Construcción y Demolición (RCD), Área Metropolitana del Valle de Aburrá, Propiedades Fisicoquímicas.