La contaminación del suelo por metales pesados como plomo (Pb) y cobre (Cu) se ha consolidado como un problema ambiental de alcance global, debido a su persistencia, toxicidad y capacidad de bioacumulación. Estos contaminantes provienen principalmente de actividades antropogénicas, incluyendo emisiones industriales, minería, uso de agroquímicos y la disposición incontrolada de residuos sólidos. Una vez liberados al medio, los metales pesados tienden a acumularse en los suelos, representando riesgos significativos para los ecosistemas terrestres y para la salud humana a través de la absorción por plantas y la transferencia trófica, con efectos potenciales como neurotoxicidad y carcinogenicidad.

Para mitigar estos riesgos, se han desarrollado diversas tecnologías de remediación, abarcando métodos biológicos, físicos y químicos. Dentro de estas, la solidificación/estabilización (S/S) ha destacado como una estrategia práctica y económicamente viable para la inmovilización in situ de metales pesados. Este proceso consiste en transformar las especies metálicas móviles y biodisponibles en formas químicamente estables y menos solubles mediante la adición de agentes aglutinantes, disminuyendo la lixiviación y los riesgos ambientales asociados. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) reconoce la S/S como una de las técnicas más efectivas para la gestión de residuos peligrosos.

Entre los aglomerantes convencionales utilizados en S/S se incluyen la cal, el cemento Portland, fosfatos y materiales geopoliméricos. Sin embargo, preocupaciones relacionadas con la sostenibilidad, el costo y el impacto ambiental han impulsado la investigación hacia enmiendas alternativas derivadas de residuos. En este contexto, las conchas de ostras desechadas (WOS), compuestas principalmente de carbonato de calcio (CaCO₃), representan un recurso prometedor. Su alcalinidad natural puede incrementar el pH del suelo, favoreciendo la precipitación de metales pesados en forma de hidróxidos o carbonatos, reduciendo así su solubilidad y toxicidad.

En Corea del Sur, la generación creciente de conchas de ostras ha llevado a la adopción de políticas regulatorias que fomentan la reutilización de residuos marinos, incluyendo la enmienda de 2021 a la Ley de Gestión de Residuos Marinos y Sedimentos Marinos (Ley No. 18065). Este marco legal proporciona una base para la valorización de WOS como agente estabilizador en esfuerzos de remediación ambiental.

A pesar de que los mecanismos de estabilización mediante WOS han sido estudiados a escala de laboratorio, las evaluaciones integrales a nivel de campo siguen siendo limitadas, especialmente aquellas que combinan fraccionamiento químico con herramientas de monitoreo espacialmente resueltas. La mayoría de los estudios anteriores se basan en ensayos de lixiviación como TCLP y SPLP, los cuales ofrecen información útil pero limitada sobre la dinámica de especiación y la heterogeneidad espacial de los suelos tratados. Por ello, es fundamental adoptar un enfoque multimétodo que integre análisis químicos y técnicas geofísicas.

En este estudio, se evaluó la eficacia de WOS en polvo (WOS-P) y granuladas (WOS-G) como enmiendas estabilizadoras de suelos contaminados con Pb y Cu, mediante un marco de monitoreo integral que incluyó ensayos de lixiviación (TCLP, SPLP, Mehlich-3, DTPA), extracción secuencial (método Tessier) y métodos geofísicos no invasivos como resistividad eléctrica (RE) y polarización inducida (PI). Estos últimos permiten la observación en tiempo real de cambios en la porosidad, fuerza iónica, contenido de agua y procesos de precipitación y adsorción mineral inducidos por las enmiendas, complementando los análisis químicos tradicionales.

Durante nueve meses de monitoreo, los suelos tratados con WOS mostraron reducciones significativas en los índices de lixiviación de Pb y Cu, siendo WOS-P la enmienda más eficaz. El Pb se redistribuyó principalmente hacia formas unidas a carbonatos, con la fracción F2 aumentando del 6,46 % al 12,89 %, mientras que el Cu se estabilizó mediante adsorción en óxidos de Fe-Mn, aumentando la fracción F3 del 11,29 % al 15,88 %. Los métodos geofísicos permitieron visualizar la evolución espacial de la estabilización: en las parcelas WOS-P se detectaron inicialmente bajas respuestas de RE y altas señales de PI, consistentes con un incremento de la fuerza iónica y procesos de precipitación temprana. Con el tiempo, la atenuación de las señales indicó fijación geoquímica estable. En las parcelas WOS-G, se observó un aumento retardado de PI, reflejando la liberación más lenta de iones y la progresión de la estabilización.

Los hallazgos confirman que WOS puede actuar como un estabilizador eficaz y sostenible para metales pesados en suelos, con mecanismos específicos para cada elemento y un desempeño superior en su forma en polvo. Asimismo, el estudio demuestra la utilidad de integrar métodos geoquímicos y geofísicos para monitorear la remediación in situ, proporcionando información valiosa sobre la dinámica de los procesos de estabilización y su evolución espacio-temporal.

Aunque los resultados son prometedores, se identifican limitaciones que requieren investigación futura: el período de seguimiento de nueve meses puede no reflejar variaciones estacionales completas, el estudio se realizó en un único sitio y se carece de datos a largo plazo sobre la estabilidad de los metales inmovilizados. Futuras investigaciones deberían expandir la escala espacial y temporal, desarrollar marcos interpretativos que vinculen las señales eléctricas con el comportamiento específico del suelo y los contaminantes, y validar la aplicabilidad de WOS en diferentes contextos de campo.

En conclusión, este trabajo aporta evidencia sólida sobre la potencialidad de los residuos de conchas de ostras como enmienda sostenible para la S/S de suelos contaminados con metales pesados, y presenta un marco metodológico integral que combina análisis químicos, fraccionamiento de metales y técnicas geofísicas no invasivas, ofreciendo una estrategia replicable y escalable para la remediación ambiental basada en residuos.