Estudio sobre la acumulación de metales pesados en diferentes sistemas suelo-cultivo y evaluación del riesgo ecológico: un estudio de caso de la cuenca del río Jiao
Autores: Dong, Hongzhi; Gao, Zongjun; Liu, Jiutan; Jiang, Bing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio sobre la acumulación de metales pesados en diferentes sistemas suelo-cultivo y evaluación del riesgo ecológico: un estudio de caso de la cuenca del río Jiao
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Estudio
Sistemas suelo-cultivo
Metales pesados
Riesgo ecológico
Regiones agrícolas en crecimiento
Bioacumulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 50
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de este estudio es evaluar la bioacumulación de diferentes sistemas suelo-cultivo (SSC) para metales pesados (MP) y la geoacumulación de diferentes regiones agrícolas de cultivo. Se realizó una evaluación del riesgo ecológico (RE) para comprender el impacto de la producción agrícola intensiva en el medio ambiente. Para lograr este objetivo, se seleccionaron cuatro cultivos típicos, trigo, maíz, papas y puerros cultivados en la Cuenca del Río Jiao (CRJ), como objetos de investigación. Se detectaron las concentraciones de ocho MP, incluyendo cobre (Cu), plomo (Pb), zinc (Zn), níquel (Ni), cromo (Cr), cadmio (Cd), arsénico (As) y mercurio (Hg) en tejido vegetal y suelo. Luego se utilizaron análisis estadísticos, incluido el índice de geoacumulación (), análisis geoestadístico, análisis de correlación y de conglomerados para evaluar la contaminación del suelo y determinar los tipos de fuentes de MP. Los resultados muestran que las concentraciones promedio de los ocho MP en el suelo siguen el orden: Zn > Cr > Ni > Pb > Cu > As > Cd > Hg y los coeficientes de concentración calculados (K) varían de 0.41-1.12, lo que indica una relativa escasez en las fuentes de MP. Todos los valores de MP son inferiores a 0, excepto el de Cr dentro de las tierras de cultivo de papas que va de 0 a 1, lo que ilustra que el suelo en la CRJ está no contaminado. El análisis de correlación y de conglomerados revela que Cu, Zn y Cd tienen una fuerte relación entre sí y la relación entre Pb, Ni y Cr es general. El contenido de los ocho MP en los diferentes cultivos varía considerablemente y la mayoría de ellos se encuentran dentro del alcance de los Estándares Nacionales de Seguridad Alimentaria-Límite de Contaminantes en alimentos de China. Los factores de bioconcentración (BCF) indican que el trigo, maíz, papa y puerro tienen una fuerte capacidad de bioacumulación de Cu, Zn y Cd. El factor de riesgo ecológico (Er) muestra que la CRJ tiene un bajo riesgo de Cu, Pb, Zn, Ni, Cr y As; sin embargo, el riesgo de Cr y Hg es en su mayoría bajo, caracterizado por un riesgo moderado parcialmente puntual. El índice de riesgo (RI) es principalmente moderado con riesgo parcialmente bajo distribuido en plano y alto riesgo distribuido en punto.
Descripción
El propósito de este estudio es evaluar la bioacumulación de diferentes sistemas suelo-cultivo (SSC) para metales pesados (MP) y la geoacumulación de diferentes regiones agrícolas de cultivo. Se realizó una evaluación del riesgo ecológico (RE) para comprender el impacto de la producción agrícola intensiva en el medio ambiente. Para lograr este objetivo, se seleccionaron cuatro cultivos típicos, trigo, maíz, papas y puerros cultivados en la Cuenca del Río Jiao (CRJ), como objetos de investigación. Se detectaron las concentraciones de ocho MP, incluyendo cobre (Cu), plomo (Pb), zinc (Zn), níquel (Ni), cromo (Cr), cadmio (Cd), arsénico (As) y mercurio (Hg) en tejido vegetal y suelo. Luego se utilizaron análisis estadísticos, incluido el índice de geoacumulación (), análisis geoestadístico, análisis de correlación y de conglomerados para evaluar la contaminación del suelo y determinar los tipos de fuentes de MP. Los resultados muestran que las concentraciones promedio de los ocho MP en el suelo siguen el orden: Zn > Cr > Ni > Pb > Cu > As > Cd > Hg y los coeficientes de concentración calculados (K) varían de 0.41-1.12, lo que indica una relativa escasez en las fuentes de MP. Todos los valores de MP son inferiores a 0, excepto el de Cr dentro de las tierras de cultivo de papas que va de 0 a 1, lo que ilustra que el suelo en la CRJ está no contaminado. El análisis de correlación y de conglomerados revela que Cu, Zn y Cd tienen una fuerte relación entre sí y la relación entre Pb, Ni y Cr es general. El contenido de los ocho MP en los diferentes cultivos varía considerablemente y la mayoría de ellos se encuentran dentro del alcance de los Estándares Nacionales de Seguridad Alimentaria-Límite de Contaminantes en alimentos de China. Los factores de bioconcentración (BCF) indican que el trigo, maíz, papa y puerro tienen una fuerte capacidad de bioacumulación de Cu, Zn y Cd. El factor de riesgo ecológico (Er) muestra que la CRJ tiene un bajo riesgo de Cu, Pb, Zn, Ni, Cr y As; sin embargo, el riesgo de Cr y Hg es en su mayoría bajo, caracterizado por un riesgo moderado parcialmente puntual. El índice de riesgo (RI) es principalmente moderado con riesgo parcialmente bajo distribuido en plano y alto riesgo distribuido en punto.