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28 SOIL CONTAMINATION WITH HEAVY METALS o regionales) (Shacklette y Boerngen, 1984) han sido utilizados para estimar los valores de fondo natural. Otra herramienta utilizada para establecer los valores de fondo es la estadística descriptiva, el cual emplea estimadores como la media, desviación estándar, mínimos y máximos, intervalos de confianza, etc. (Matschullat et al., 2000). La media aritmética se ha utilizado para determinar las concentraciones de metales pesados con distribución normal, la media geométrica para distribución log-normal y la mediana cuando la distribución no es normal (Díez, 2009). Otros autores reportaron el uso de percentiles para el análisis de resultados en la distribución no normal (Matschullat et al., 2000; Chirenje et al, 2001; Reimann et al, 2005). Rueda et al. (2011) describieron otros métodos estadísticos empleados, tal es el caso de las gráficas probabilísticas, método de Bootstrap y el uso de ecuaciones lineales. En la actualidad, el uso de la estadística descriptiva para obtener los valores de fondo geoquímico ha sido cuestionado, se ha demostrado que los procedimientos estadísticos convencionales tienen limitaciones en la geoquímica ambiental, debido a que esta ciencia comúnmente trabaja con variables regionalizadas que no cumplen las condiciones estadísticas clásicas como la normalidad o la independencia (Reimann et al, 2005). Chipres et al. (2009), realizaron un análisis exploratorio de datos (EDA por sus siglas en inglés), con el cual lograron incorporar el principio de que las poblaciones y las anomalías fondo se caracterizan por su propia función de densidad de probabilidad y lograron vincular los resultados con el paisaje geoquímico, de tal manera que propusieron este procedimiento como una herramienta complementaria para el análisis espacial de los suelos (Burrough, 2001). INFLUENCIA DE LAS ACTIVIDADES HUMANAS EN EL NIVEL DE LOS METALES PESADOS EN SUELO Los metales pesados en el suelo provenientes de las actividades humanas tienden a ser más móviles, y por lo tanto más biodisponibles que los provenientes de procesos pedogenéticos o litogénicos (Kaasalainen y Yli-Halla, 2003). Sin embargo, hasta que son adsorbidos es cuando traen complicaciones en el funcionamiento metabólico de los seres humanos (Adriano, 2001). En la Tabla 3 se reporta las principales fuentes de emisión al ambiente, sus formas iónicas en el suelo y los principales organismos que son afectados. Los metales en sitios contaminados pueden provenir de una amplia variedad de fuentes antrópicas: jales de minas, eliminación de residuos en vertederos indebidamente protegidos, combustibles fósiles, pinturas que contienen compuestos de plomo, fertilizantes, abonos animales, biosólidos (lodos de depuración), plaguicidas, residuos de la combustión del carbón, petroquímica y depósito atmosférico (Cao et al., 2003; Babula et al., 2008). Metal Densidad (mg cm-1) Especies iónicas en la solución del suelo Fuentes Toxicidad Arsénico (As) 5.73 As (III): As(OH)3, ASO3-3; As(V): H2As-4, HAsO2-4 Tratamiento de maderas, plaguicida, geotérmica Tóxico a plantas, humanos y animales Cadmio (Cd) 8.64 Cd2+, CdOH+, CdCl−, CdHCO, CdSO40 Baterías, fertilizantes Tóxico a plantas, humanos y animales *Cromo (Cr) 7.81 Cr(III): Cr3+, CrO-2, CrOH2+, Cr(OH)-4; Cr(- VI): Cr2O2-7, CrO2-4 Tratamiento de maderas, plaguicidas, curtido de pieles y colorantes Cr (IV) tóxico a plantas, humanos y animales TESTLAPALLI | JULIO - DICIEMBRE 2016
DUARTE ZARAGOZA 29 Metal Densidad (mg cm-1) Especies iónicas en la solución del suelo Fuentes Toxicidad Cobre (Cu) 8.96 Cu2+ (II), Cu2+ (III) Fungicidas, plaguicidas, curtido de pieles y colorantes, fertilizantes Tóxico a plantas, humanos y animales Plomo (Pb) 11.35 Pb2+, PbOH+, PbCl, PbHCO+·, Pb SO04 Manganeso (Mn) 7.21 Mn2+, MnOH+, MnCl−, MnCO30, MnHCO+3, MnSO40 Mercurio (Hg) 13.55 Hg2+, HgOH+, HgCl02, CH3Hg+, Hg(OH)02 Molibdeno (Mo) 10.20 MoO42−, HMoO−4, H2MoO40 Níkel (Ni) 8.90 Ni2+, NiSO04, NiH- CO+3, NiCO03 Zinc (Zn) 7.13 Zn2+, ZnSO04, ZnCl+, ZnHCO+3, ZnCO03 Baterías, productos metálicos, preservativos, derivados del petróleo Fertilizantes Instrumentos, fumigantes, geotérmica Fertilizantes Aleaciones, baterías Galvanizado, colorantes, pinturas, tratamiento de maderas, fertilizantes Tóxico a plantas, humanos y animales Tóxico para plantas Tóxico a plantas, humanos y animales Tóxico para animales Tóxico a plantas, humanos y animales Tóxico en plantas *Cr (VI) es muy móvil y altamente tóxico, sin embargo, Cr (III) es esencial en la nutrición animal y humana y generalmente es inmóvil en el ambiente. Tabla 3. Metales pesados en suelo y sus fuentes de contaminación. Fuente: Adriano (2001). Según Alloway (1995), Lombi y Gerzabek (1998) el contenido de metales pesados en el suelo, se puede determinar realizando un balance de masa simple, la cual se expresa en la siguiente ecuación: M + = total (M+ p +M+ + a M+ + f M+ + ag M+ + MO M+ ) − ip (M+ cr + M + ) l donde M + es el metal pesado, p es el material parental, a es la deposición atmosférica, f es la fuente de fertilizantes, ag son las fuentes de agroquímicos, MO son las fuentes de desechos orgánicos, ip son otros contaminantes inorgánicos, si los hay, cr contenido de metal en el cultivo removido, y l son las pérdidas por lixiviación, volatilización, etc. Se calcula la emisión antropogénica a la atmósfera, para varios metales pesados, de uno a tres órdenes de magnitud mayor a los flujos naturales (Sposito y Page, 1984) Según Bowen (1979) los metales pueden alterar la dinámica de los sistemas edáficos y sus principales implicaciones están relacionadas con las actividades humanas (Han et al., 2003). Desde inicios de la industrialización las entradas de metales pesados en los suelos han aumentado. Cuando los metales pesados son depositados en la superficie su movilidad y biodisponibilidad varía dependiendo de sus propiedades físicas y pH, potencial redox, capaci- INGENIERÍA AMBIENTAL | TESTLAPALLI
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