Evaluación y análisis de fuentes de la contaminación por metales pesados en plantas en la Reserva Natural de la Montaña Kalamaili
Autores: Li, Jialin; Abliz, Abdugheni; Nueraihemaiti, Buasi; Guo, Dongping; Liu, Xianhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación y análisis de fuentes de la contaminación por metales pesados en plantas en la Reserva Natural de la Montaña Kalamaili
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas
Contaminación por metales pesados
índices de contaminación
Factores de bioconcentración
Puntuación de componentes principales
Modelo de bosque aleatorio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Las plantas son componentes vitales de los ecosistemas, y su estado de contaminación actúa como indicadores sensibles de la contaminación ambiental. Por lo tanto, la evaluación precisa de la contaminación por metales pesados en las plantas y la identificación de fuentes son cruciales para la conservación ecológica regional y el desarrollo sostenible. Este estudio investigó la contaminación por metales pesados en cuatro especies de plantas características (L., Fisch., (PalL)Maxim., y (C. A. Mey.) Bunge.) dentro de la Reserva Natural de las Montañas Kalamaili, empleando metodologías integrales que incluyen índices de contaminación, factores de bioconcentración (BCFs), puntuación de componente principal absoluto-regresión lineal múltiple (APCS-MLR) y el modelo de bosque aleatorio (RF). Los hallazgos clave revelaron lo siguiente: El suelo mostró una severa contaminación por Cd y Hg. Las concentraciones de Cr en las plantas superaron los límites estándar entre 31.89 y 147 veces. El contenido de Pb, Hg y As en las plantas mostró diferencias significativas. Las plantas exhibieron capacidades de enriquecimiento metálico diferenciales, clasificadas como Cr (BCF = 3.28) > Hg (1.22) > Cd (0.92) > Cu (0.25) > Zn (0.15) > Pb (0.125) > As (0.125), destacando a Cr, Hg y Cd como peligros ecológicos prioritarios. Se observaron interacciones complejas, con (PalL)Maxim. mostrando una fuerte correlación suelo-planta de Cd (r = 0.78), mientras que Fisch. demostró asociaciones negativas (Cd: r = -0.21). APCS-MLR identificó la minería/fusión como contribuyentes primarios a Cd (63.49%), Zn (55.66%) y Cr (45.51%), mientras que el transporte dominó las emisiones de Pb (72.92%). La contaminación por mercurio se originó de fuentes mixtas (56.18%), probablemente involucrando deposición atmosférica, y la modelización RF corroboró estos patrones, confirmando sinergias industriales y de transporte para Cd, Zn, Cr, Cu, Hg y As, con Pb predominantemente vinculado a emisiones vehiculares. Este enfoque multidisciplinario proporciona evidencia científica para establecer sistemas de monitoreo de metales pesados y formular estrategias de remediación específicas en regiones áridas ecológicamente frágiles.
Descripción
Las plantas son componentes vitales de los ecosistemas, y su estado de contaminación actúa como indicadores sensibles de la contaminación ambiental. Por lo tanto, la evaluación precisa de la contaminación por metales pesados en las plantas y la identificación de fuentes son cruciales para la conservación ecológica regional y el desarrollo sostenible. Este estudio investigó la contaminación por metales pesados en cuatro especies de plantas características (L., Fisch., (PalL)Maxim., y (C. A. Mey.) Bunge.) dentro de la Reserva Natural de las Montañas Kalamaili, empleando metodologías integrales que incluyen índices de contaminación, factores de bioconcentración (BCFs), puntuación de componente principal absoluto-regresión lineal múltiple (APCS-MLR) y el modelo de bosque aleatorio (RF). Los hallazgos clave revelaron lo siguiente: El suelo mostró una severa contaminación por Cd y Hg. Las concentraciones de Cr en las plantas superaron los límites estándar entre 31.89 y 147 veces. El contenido de Pb, Hg y As en las plantas mostró diferencias significativas. Las plantas exhibieron capacidades de enriquecimiento metálico diferenciales, clasificadas como Cr (BCF = 3.28) > Hg (1.22) > Cd (0.92) > Cu (0.25) > Zn (0.15) > Pb (0.125) > As (0.125), destacando a Cr, Hg y Cd como peligros ecológicos prioritarios. Se observaron interacciones complejas, con (PalL)Maxim. mostrando una fuerte correlación suelo-planta de Cd (r = 0.78), mientras que Fisch. demostró asociaciones negativas (Cd: r = -0.21). APCS-MLR identificó la minería/fusión como contribuyentes primarios a Cd (63.49%), Zn (55.66%) y Cr (45.51%), mientras que el transporte dominó las emisiones de Pb (72.92%). La contaminación por mercurio se originó de fuentes mixtas (56.18%), probablemente involucrando deposición atmosférica, y la modelización RF corroboró estos patrones, confirmando sinergias industriales y de transporte para Cd, Zn, Cr, Cu, Hg y As, con Pb predominantemente vinculado a emisiones vehiculares. Este enfoque multidisciplinario proporciona evidencia científica para establecer sistemas de monitoreo de metales pesados y formular estrategias de remediación específicas en regiones áridas ecológicamente frágiles.