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Effects of the Pollution by Heavy Metals in a Soil with Agricultural Use

  [*] Author for correspondence: Ambar Rosa Guzmán Morales, e-mail: ambar@unah.edu.cu


ABSTRACT

The scientific community recognizes the importance of soil as an essential resource and the need to establish indicators that improve their productivity by protecting them, and, at the same time, the environment, human health and food safety. Trace elements that can be present in high concentrations in these soils are food toxics and their negative effects on health are manifested in the long term. The increase in cancer cases, nervous system injuries and genetic diseases is reported, because of the consumption of water and food contaminated with toxic elements. Energy Dispersive X-ray Fluorescence is an analytical method that has demonstrated high efficiency and adequate detection limits. That non-destructive nuclear technique allows multi-element analysis of large volumes of samples at a low cost. Therefore, the scientific group FITOPLANT of UNAH studies agro ecosystems affected by environmental pollution in the municipality of San José de las Lajas. It proposes to evaluate pollution conditionality in agricultural land that receives industrial waste. The analysis revealed that the soil is classified as moderately contaminated in Cr, Co, Zn and Pb and it needs urgent remediation due to the content of Ni and Cu.

Keywords:
heavy metals; pollution.

INTRODUCTION

The soil is a necessary condition for the existence of life, although it does not possess a true recognition of its ecological value and its relation to human health. The international scientific community and authorities worldwide have raised the need to establish indicators of soil quality to conserve or improve the productivity of the land while protecting environmental and food quality as well as human health. The development of certain industrial activities may constitute a moderate risk of environmental contamination. Such risk is not only due to atmospheric emissions, but also, to bad management of its waste or poor storage of raw materials and products, which can cause leaks of components that accumulate in the soil (Valdés et al., 2015).

These trace elements are food toxics and their negative effects on health are manifested in the long term. The analysis of urban soils is carried out by different analytical techniques. In the specific case of the determination of heavy metals, a method that has shown great efficiency and adequate limits of detection in the study of urban soils is Dispersive X-ray Fluorescence in non-destructive nuclear technical energy. It allows multi-element analysis of large volumes of samples, independently of the physical state in which it is found and at a relatively low cost (Echevarría, 2010). In the framework of the alliances between the Agrarian University of Havana and the Environmental Analysis Laboratory of the Institute of Nuclear Technology (InSTEC), the contamination levels of the agricultural soils surrounding Ceramic Company of San José de las Lajas are determined. In that place, located in Mayabeque Province, vegetables of nutritional importance are cultivated and they are reported as heavy metal-accumulating species that do that in their own tissues (Echevarría, 2010). For this reason, it is proposed as objective: to evaluate pollution conditions in soils with agricultural use that receive industrial waste.

METHODS
Geographical Location of the Study Area

Soil samples were taken in a production area adjacent to the dumping area of Empresa Cerámica Blanca "Adalberto Vidal". The potential danger of producing vegetables in these lands has been noticed for five years, due to their high contents of heavy metals, which are dangerous for human and animal health (Alarcón et al., 2015) (Figure 1).

Preparation of Samples and Certified Reference Materials (MRC)

The analysis were performed in the Analytical Laboratory of the Nuclear Physics Department of InSTEC. The soil samples were taken manually to a depth of 0 - 20 cm, neglecting the most superficial layer. They were placed in polyethylene bags and like certified reference materials dried in an oven at 60 ° C until constant weight. Five subsamples were collected per plot in the form of a crosshead; the subsamples taken at the vertices of the rectangle were obtained with an approximate separation of 1 m from the boundary of the plot. The subsamples of each plot were homogenized to constitute a single sample. Stone, plants, etc. were manually removed and they were screened at 125 μm and then mixed with cellulose in a 4: 1 ratio. After homogenized, "infinitely thick" tablets were made, pressed at 15 tons. The irradiation of the tablets was carried out for 6h of live time, and the dead time was, in all cases, below 1%. The following certified reference materials (MRC) were used: IAEA Soil-5 "SoilSample", IAEA Soil-7 "SoilSample", IAEA-356 "Polluted Marine Sediment", IAEA SL-1 "Lake Sediment" (all supplied by the IAEA), BCSS-1 "Marine Sediment" of the National Research Council of Canada, BCR-2 "Basalt Columbia River", SGR -1 "Green RiverShale" and MAG-1 "Marine Sediment" from the US Geological Survey .US. (PNO.09, 2007). The intensity of the characteristic radiation of each element in each sample was obtained from processing the spectra in WinAXIL program and it was carried out under the premise that the composition of the samples and that of the reference materials is approximately same.

Determination of Heavy Metals

The determination of heavy metal concentration was performed with a high-resolution Si detector (Li) for X-ray spectrometry and a radioisotope source of 238Pu of low energy photons, by means of Energy X-ray Dispersive Fluorescence. It was used an aluminum excitation chamber with a collimator for radiation with characteristics of 1 cm in diameter and height of the adjustable sample holder. The minimum source-detector distance was 18 mm. The direct radioisotope excitation was supplied by AMERSHAND, which has a half-life of 87 years and an emission energy (U-L) of 12-17 KeV with a scheme of disintegration α. All spectra were processed with WinAxil code, version 4.5.2.

Quality of Analysis

To verify the quality of the quantification analysis, McFarell criterion was used (Quevauviller and Marrier, 1995) according to Echevarría (2010). On the basis of this criterion, there are three categories: if SR ≤ 25%, the method is considered excellent for the analysis; if 25% ≤ SR ≤ 50%, it is considered acceptable and for values of SR> 50%, the method is considered unacceptable for quantification. The analysis of MRA IAEA-Soil-7 (Pszonicki, 1984) according to Echevarría (2010), is presented in Table 1. All heavy metals except for Cr and Ni are excellent. In the case of the two metals mentioned above, their high SR is based on the low statistics of counting, because in natural soils their concentrations are very small.

Toxicological and Heavy Metals Pollution Evaluations in Soils

According to the Dutch Guide of soil toxicity (Figure 2), the actions to be taken in case of contamination of soils and surface waters are established.

From this guide, authors derive two standard values that guarantee the quality of the soils: reference value and intervention value (Swartjes, 1999).

Both standards are based on potential risks to the ecosystem and to man. The reference value refers to a risk to the ecosystem, while the intervention value also includes a potential risk to human health.

To normalize the approximation and obtain the real concentration of the element, they were standardized to a background material and a dimensionless enrichment factor (EF) was defined as:

Where: X is the concentration of the potentially enriched metal and Y is the concentration of the reference metal used. The validity of this enrichment factor varies with the values used for the regional background levels.

An enrichment factor greater than unity means the existence of a non-natural contribution in the determined concentration of an element. Table 2 presents the classification of the degree of enrichment depending on the FE value (Birch, 2003 cited by Echevarría, 2010).

For this work, iron was used as the reference metal for normalization, because it is a major element of the earth's crust, which is hardly influenced by anthropogenic sources due to the high natural levels of this element (Pérez, 2016).

The pollution index (IP) and the integral pollution index (IPI) were determined, whose equations appear below and according to them, the soils are classified as low (IPI ≤ 1.0, IP ≤ 1.0), moderately contaminated (1.0 <IPI ≤ 2.0, 1.0 <IP ≤ 3.0) or highly contaminated (IPI> 2.0, IP> 3.0), based on the criterion of Martínez et al.(2008):

Where

C

- concentration of the metal to be determined.

S

- concentration of the bottom.

n- heavy metals number.

The enrichment index (EI) was found from an average of the division of the element concentration within the permissible level. The permissible level originates from the threshold concentrations of the element in soils around which crops produced are considered dangerous for human health (Valdés et al., 2015):

where

LSP

- upper limit permissible.

If the IE is greater than 1 on average, the concentrations of the elements are greater than the permissible levels, which is a sign of risk for agricultural activity in the study area.

RESULTS AND DISCUSSION
Content of Elements in the Ground. Valuations

The concentration levels of heavy metals determined in the soil samples under study are shown in Table 3.

As expected, the concentration of trace elements in the samples of contaminated soil is much higher than that determined in decontaminated soil, with the exception of cobalt, where the difference is only 5 units. The values of contaminated soil are higher than the reference values proposed in the Dutch Standards of Soils Swartjes (1999). In the case of nickel and copper, the value exceeds the limit of intervention of these standards, which classifies said soil as moderately contaminated in Cr, Co, Zn and Pb and in need of urgent remediation due to Ni and Cu concentrations. In turn, these values, with the exception of cobalt, are much higher than those reported for the earth's crust and those proposed as Admissible Upper Limits (Kabata-Pendias, 2010).

The values found are directly related to the waste from the Ceramic Company "Adalberto Vidal". Although many authors recognize vehicle emissions as an important factor in the contribution of heavy metals to the soils (Mohamed and Asem, 2018), it should be noted that the production area where the studies are carried out and the company characterized as pollutant, are separated from a road of constant movement of vehicles (Alarcón et al., 2015).

The normalization to iron as a reference metal showed that there is a minor enrichment, except for Cu, which does not present enrichment, in the elements of interest studied (Figure 3).

The normalization methods depend completely on the chosen background; in this case, samples of soil from Playa Baracoa were used as background. Place away from industries and urban traffic, which was intended to obtain a soil as less contaminated as possible. A very simple way to check if the bottom is not really contaminated is to recalculate the Enrichment Factor with a bottom that is actually recognized as such (Raimundo et al., 2018). Therefore, the previous calculations were repeated, but this time using as baseline Havana baseline (Echevarría, 2010).

The new Enrichment Factor calculations show differences with respect to Ni and Cu, which now happen to have a Moderate Enrichment. The most significant case is Cu, which, in the previous calculation, was classified as Not Enriched; this is related to the concentrations of Cu, present in the sample chosen as background, which has higher Cu values than those reported for Havana (Figure 4).

The comparison of the Enrichment Factor using the baseline proposed by Echevarría (2010) as background, shows similar results, which validates the choice of the bottom. The only notable difference comes with respect to Cu, which goes from the category of No Enrichment (lowest category) to Moderate Enrichment (scale three of five possible); of which Cu contamination could be suspected in the soils taken as the bottom.

The most enriched metals according to the calculations are Ni, Cu and Pb. These elements are found in concentrations much higher than those reported for the average of Cuban agricultural soils (Orroño, 2002; Núñez et al., 2007; Pérez López et al., 2012; Olivares et al., 2013; Muñiz et al., 2014; Pérez, 2016). Table 4 also shows the comparison with the acceptable average levels for the production of healthy foods and the average levels considered phytotoxic, both values are also much lower than those obtained in the study soils (Fadigas et al., 2006).

Table 5 shows IP, IPI and IE values. As it can be seen, in almost all the points of the area, according to the calculated values of IP, for the values taken as background, there is an average level of pollution with the exception of Ni and Zn metals. Meanwhile, the IP calculated with respect to the baseline of Havana City (Echevarría, 2010), results in high contamination, also in the case of Cu. The values reported for IPI reflect a high level of pollution in all cases, in which IE gives more than unity, which qualifies the soils as unsuitable for agricultural use.

CONCLUSIONS

  • The values of the contaminated soil were higher than the reference values proposed in the Dutch Land Standards.

  • The soil under study was classified as moderately contaminated in Cr, Co, Zn and Pb and in need of urgent remediation due to the concentrations of Ni and Cu, being much higher than those reported for the earth's crust and those proposed as Admissible Upper Limits.

  • The normalization methods used to identify anomalous concentrations of heavy metals in the analyzed soil, the Enrichment Factor, classified it as Very Strongly Contaminated, which is the last and most serious classification that such standardization has.

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Received: 15/07/2018

Accepted: 10/12/2018

 

 


Ambar Rosa Guzmán Morales, Prof. Auxiliar, Universidad Agraria de La Habana, Facultad de Agronomía, Grupo Científico FITOPLANT, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: ambar@unah.edu.cu

Orestes Cruz La Paz, e-mail: ambar@unah.edu.cu

Ramiro Valdés Carmenate, e-mail: ambar@unah.edu.cu

The authors of this work declare no conflict of interest.

This article is under license Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)

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Efectos de la contaminación por metales pesados en un suelo con uso agrícola

  [*] Autor para correspondencia: Ambar Rosa Guzmán Morales, e-mail: ambar@unah.edu.cu


RESUMEN

La comunidad científica reconoce la importancia del suelo como recurso esencial y la necesidad de establecer indicadores que mejoren su productividad con la protección, además, del ambiente, la salud humana y la inocuidad alimentaria. Elementos traza que pueden presentarse en concentraciones elevadas en estos suelos son tóxicos alimentarios y sus efectos negativos sobre la salud se manifiestan a largo plazo. Se reporta el incremento de casos de cáncer, lesiones del sistema nervioso y enfermedades genéticas, como resultado del consumo de aguas y alimentos contaminados con elementos tóxicos. La Fluorescencia de Rayos X Dispersiva en Energía es un método analítico que ha demostrado gran eficacia y adecuados límites de detección. Es una técnica nuclear no destructiva, que permite el análisis multielemental de grandes volúmenes de muestras, a un bajo costo. Por ello el Grupo científico FITOPLANT de la UNAH estudia agroecosistemas afectados por la contaminación ambiental en el municipio San José de las Lajas y propone: evaluar las condicionales de contaminación presentes en suelos con uso agrícola que reciben desechos industriales. El análisis reveló que el suelo se clasifica como medianamente contaminado en Cr, Co, Zn y Pb y con necesidad de remediación urgente debido al contenido de Ni y Cu.

Palabras clave:
metales pesados; contaminación.

INTRODUCCIÓN

El suelo es condición necesaria para la existencia de la vida, aunque no goza de un verdadero reconocimiento de su valor ecológico y su relación con la salud humana. La comunidad científica internacional y las autoridades a nivel mundial han planteado la necesidad de establecer indicadores de calidad del suelo para conservar o mejorar la productividad de la tierra protegiendo al mismo tiempo la calidad ambiental, la salud humana y la calidad de los alimentos. El desarrollo de determinadas actividades industriales puede constituir un riesgo moderado de contaminación ambiental. Dicho riesgo no es solo debido a las emisiones atmosféricas sino también a mala gestión de sus residuos o a un deficiente almacenamiento de las materias primas y productos, que pueden ocasionar fugas de componentes que se acumulan en el suelo (Valdés et al., 2015). Estos elementos traza son tóxicos alimentarios y sus efectos negativos sobre la salud se manifiestan a largo plazo.

El análisis de suelos urbanos se realiza por diferentes técnicas analíticas. En el caso específico de la determinación de los metales pesados, un método que ha demostrado gran eficacia y adecuados límites de detección en el estudio de suelos urbanos es la Fluorescencia de Rayos X Dispersiva en energía técnica nuclear no destructiva, que permite el análisis multielemental de grandes volúmenes de muestras, de manera independiente del estado físico en que se encuentre y a un costo relativamente bajo (Echevarría, 2010). En el marco de las alianzas entre la Universidad Agraria de La Habana con el Laboratorio de Análisis Ambiental del Instituto de Tecnología Nuclear (InSTEC), se realiza la determinación de los niveles de contaminación de los suelos agrícolas aledaños a la Empresa Cerámica Blanca de San José de las Lajas, cita en la provincia Mayabeque, donde se cultivan hortalizas de importancia alimenticia y que son reportadas como especies acumuladoras de metales pesados en sus tejidos (Echevarría, 2010). Por esta razón se propone como objetivo: evaluar las condicionales de contaminación presentes en suelos con uso agrícola que reciben desechos industriales.

MÉTODOS
Ubicación geográfica de la zona de estudio

Las muestras de suelo fueron tomadas en un área de producción aledaña a la zona de vertimiento de la Empresa Cerámica Blanca “Adalberto Vidal”. En esta área desde hace cinco años se advierte el peligro que puede ocasionar el estar produciendo hortalizas en esas tierras, ya que en su mayoría presentan elevados contenidos de metales pesados lo cual puede ser peligroso para la salud humana y animal (Alarcón et al., 2015) (Figura 1).

Preparación de muestras y materiales de referencia certificados (MRC)

Los análisis se realizaron en el Laboratorio Analítico del Departamento de Física Nuclear de InSTEC. Las muestras de suelo se tomaron manualmente a una profundidad de 0 - 20 cm, despreciando la capa más superficial. Fueron colocadas en bolsas de polietileno y al igual que los materiales de referencias certificados secadas en estufa a 60 °C hasta peso constante.

Se recolectaron un total de 5 submuestras por parcela en forma de cruceta; las submuestras tomadas en los vértices del rectángulo se obtuvieron con una separación aproximada de 1 m del límite de la parcela, las submuestras de cada parcela se homogenizaron para constituir una muestra única.

Se retiraron de forma manual piedras, plantas, etc. y se tamizaron a 125 μm para luego ser mezcladas con celulosa en una relación 4:1. Después de homogeneizadas se confeccionaron pastillas “infinitamente gruesas”, prensadas a 15 toneladas. La irradiación de las pastillas se realizó por 6h de tiempo vivo, y el tiempo muerto estuvo en todos los casos por debajo del 1 %.

Se utilizaron los siguientes materiales de referencia certificados (MRC): IAEA Soil-5 “SoilSample”, IAEA Soil-7 “SoilSample”, IAEA-356 “Polluted Marine Sediment”, IAEA SL-1 “Lake Sediment” (todos suministrados por la OIEA), BCSS-1 “Marine Sediment” del Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá, BCR-2 “Basalt Columbia River”, SGR -1 “Green RiverShale” y MAG-1 “Marine Sediment” estos últimos del Servicio Geológico de los EE.UU. (PNO.09, 2007).

La intensidad de la radiación característica de cada elemento en cada muestra fue obtenida a partir del procesamiento de los espectros en el programa winAXIL, el cual se realizó bajo la premisa de que la composición de las muestras y la de los materiales de referencia es aproximadamente la misma.

Determinación de metales pesados

La concentración de metales pesados se realizó con un detector de alta resolución de Si(Li) para la espectrometría de rayos X y una fuente radioisotópica de 238Pu de fotones de baja energíamediante Fluorescencia de Rayos X-Dispersiva en Energía. Se utilizó una cámara de excitación de aluminio con un colimador para la radiación con características de 1 cm de diámetro y altura del portamuestra ajustable. La mínima distancia fuente-detector fue de 18 mm, la excitación radioisotópica directa fue suministrada por AMERSHAND, la cual tiene un tiempo de vida media de 87 años, una energía de emisión (U - L) de 12-17 KeV con un esquema de desintegración α. Todos los espectros fueron procesados con el código WinAxil versión 4.5.2.

Calidad del Análisis

Para verificar la calidad del análisis de cuantificación, se utilizó el criterio de McFarell (Quevauviller y Marrier, 1995 según Echevarría (2010).

En la base de este criterio, hay tres categorías: sí SR ≤ 25 %, el método se considera excelente para el análisis; sí 25 % ≤ SR ≤ 50 %, se considera aceptable y para valores de SR > 50 %, el método se considera inaceptable para la cuantificación.

El análisis del MRC IAEA-Soil-7 (Pszonicki, 1984 según Echevarría (2010), se presenta en la Tabla 1. Todos los metales pesados a excepción del Cr y del Ni son excelentes. En el caso de los dos metales mencionados anteriormente su alto SR estriba en la poca estadística de conteo, debido a que en suelos naturales sus concentraciones son muy pequeñas.

Evaluación toxicológica y de polución de metales pesados en suelos

Según la Guía holandesa de toxicidad de suelos (Figura 2) se establecen las acciones a tomar en caso de contaminación de suelos y de aguas superficiales.

De esta guía se derivan dos valores estándar que garantizan la calidad de los suelos; el valor de referencia y el valor de intervención (Swartjes, 1999).

Ambos estándares están basados en riesgos potenciales al ecosistema y al hombre. El valor de referencia se refiere a un riesgo para el ecosistema, mientras que el valor de intervención incluye también un riesgo potencial para la salud humana.

Para normalizar la aproximación y obtener la concentración real del elemento se estandarizaron a un material de fondo y se definió un factor de enriquecimiento adimensional (FE) como:

Donde: X es la concentración del metal potencialmente enriquecido e Y es la concentración del metal de referencia utilizado. La validez de este factor de enriquecimiento varía con los valores utilizados para los niveles de fondo regionales.

Un factor de enriquecimiento superior a la unidad significa la existencia de una contribución no natural en la concentración determinada de un elemento. La Tabla 2 presenta la clasificación del grado de enriquecimiento en dependencia del valor FE (Birch, 2003 citado por Echevarría (2010).

Para este trabajo se utilizó como metal de referencia para la normalización el hierro, debido a que es un elemento mayoritario de la corteza terrestre, que es apenas influenciado por fuentes antropogénicas debido a los altos niveles naturales de este elemento (Pérez, 2016).

Se determinó el índice de polución (IP) y el índice integral de polución (IPI) cuyas ecuaciones aparecen a continuación y según los mismos, los suelos se clasifican en (IPI ≤ 1.0, IP ≤ 1.0) pocos contaminados, (1.0 < IPI ≤ 2.0, 1.0 < IP ≤ 3.0) medianamente contaminados o (IPI > 2.0, IP> 3.0) altamente contaminados, basados en el criterio de (Martínez et al., 2008):

donde

C

- concentración del metal a determinar.

S

- concentración del fondo.

n- número de metales pesados.

Se halló el índice de enriquecimiento (IE) a partir de un promedio de la división de la concentración del elemento entre el nivel permisible. El nivel permisible se origina de las concentraciones umbrales del elemento en suelos alrededor de las cuales cultivos producidos son considerados peligrosos para la salud humana (Valdés et al., 2015):

donde:

LSP

- es el límite superior permisible.

Si el IE es mayor que 1 en promedio la concentración de los elementos son mayores que los niveles permisibles, lo que es señal de riesgo para la actividad agrícola en la zona de estudio.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Contenido de elementos en el suelo. Valoraciones

Los niveles de concentración de los metales pesados determinados en las muestras de suelo en estudio se muestran en la Tabla 3.

Como era de esperar la concentración de los elementos traza en las muestras de suelo contaminado es muy superior a la determinada en el suelo descontaminado, a excepción del cobalto, donde la diferencia es de solamente 5 unidades. Los valores del suelo contaminado son superiores a los valores de referencia propuestos en las Normas Holandesa de suelos Swartjes (1999), y en el caso del níquel y el cobre, el valor supera al límite de intervención de dichas normas, lo cual clasifica a dicho suelo como medianamente contaminado en Cr, Co, Zn y Pb y con necesidad de remediación urgente debido a las concentraciones de Ni y Cu. A su vez, éstos valores a excepción del cobalto, son muy superiores a los reportados para la corteza terrestre y los propuestos como Límites Superiores Admisibles de (Kabata-Pendias, 2010).

Los valores encontrados están relacionados directamente con los desechos provenientes de la Empresa Cerámica Blanca “Adalberto Vidal”. Aunque muchos autores reconocen a las emisiones vehiculares como factor importante en el aporte de metales pesados a los suelos Mohamed y Asem (2018) y cabe resaltar que la zona de producción donde se hacen los estudios y la Empresa caracterizada como contaminante están separadas por una carretera de constante movimiento de vehículos (Alarcón et al., 2015).

La normalización al hierro como metal de referencia mostró que existe un Enriquecimiento menor, a excepción del Cu, el cual no presenta enriquecimiento, en los elementos de interés estudiados (Figura 3).

Los métodos de normalización dependen completamente del fondo escogido, en este caso se empleó como fondo muestras de suelo de Playa Baracoa. Lugar alejado de industrias y del tráfico urbano, con lo cual se pretendió obtener un suelo lo menos contaminado posible. Una forma muy sencilla de comprobar si el fondo realmente no está contaminado, es volver a calcular el Factor de Enriquecimiento con un fondo que esté reconocido realmente como tal (Raimundo et al., 2018). Por lo cual se repitieron los cálculos anteriores, pero esta vez utilizando como fondo la línea de base de La Habana (Echevarría, 2010).

Los nuevos cálculos de Factor de Enriquecimiento muestran diferencias con respecto al Ni y al Cu, los cuales ahora pasan a tener un Enriquecimiento Moderado. El caso más significativo es el Cu, que en el cálculo anterior se clasificaba como No Enriquecido; esto viene relacionado con las concentraciones de Cu, presentes en la muestra escogida como fondo, la cual posee valores de Cu mayores que los reportados para La Habana (Figura 4).

La comparación del Factor de Enriquecimiento utilizando como fondo la línea de base propuesta por Echevarría (2010), muestra resultados similares, lo que válida la elección del fondo. La única diferencia notable viene con respecto al Cu, el cuál pasa de la categoría de Sin enriquecimiento (categoría más baja) a Enriquecimiento Moderado (escala tres de cinco posibles); de lo que pudiera sospecharse una contaminación por Cu en los suelos tomados como fondo.

Los metales más enriquecidos según los cálculos son Ni, Cu y Pb; dichos elementos se encuentran en concentraciones muy superiores a los reportados para la media de los suelos agrícolas cubanos (Orroño, 2002; Núñez et al., 2007; Pérez López et al., 2012; Olivares et al., 2013; Muñiz et al., 2014; Pérez, 2016). En la Tabla 4 se muestra además la comparación con los niveles medios aceptables para la producción de alimentos sanos y los niveles medios considerados fitotóxicos, ambos valores quedan también muy por debajo de los obtenidos en los suelos de estudio (Fadigas et al., 2006).

En la Tabla 5 aparecen los valores del IP, IPI y del IE. Como se puede apreciar en casi todos los puntos del área según los valores calculados del IP, para los valores tomados como fondo existe un nivel medio de polución a excepción de los metales Ni y Zn, mientras que el IP calculado con respecto a la Línea de Base de Ciudad de La Habana Echevarría (2010), da como resultado una contaminación alta también en el caso del Cu. Los valores reportados para IPI reflejan un alto nivel de polución en todos los casos, en éstos el IE da mayor que la unidad, lo cual califica a los suelos como no aptos para el uso agrícola.

CONCLUSIONES

  • Los valores del suelo contaminado se mostraron superiores a los valores de referencia propuestos en las Normas Holandesa de suelos.

  • El suelo en estudio se clasificó como medianamente contaminado en Cr, Co, Zn y Pb y con necesidad de remediación urgente debido a las concentraciones de Ni y Cu, siendo muy superiores a los reportados para la corteza terrestre y los propuestos como Límites Superiores Admisibles.

  • Los métodos de normalización empleados para identificar concentraciones anómalas de metales pesados en el suelo analizado, Factor de Enriquecimiento, clasificó al mismo como Muy Fuertemente Contaminado, la cual es la última y más grave clasificación que posee dicha normalización.