Características de distribución y evaluación de riesgos de metales pesados en suelos de áreas kársticas y no kársticas típicas
Autores: Li, Weijie; Zhu, Tongbin; Yang, Hui; Zhang, Chunlai; Zou, Xia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Características de distribución y evaluación de riesgos de metales pesados en suelos de áreas kársticas y no kársticas típicas
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Investigar
Características de distribución
Niveles de peligro
Metales pesados
Suelo kárstico
Contexto geológico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para investigar las características de distribución y los niveles de riesgo de ocho metales pesados (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) en suelos kársticos con un alto fondo geológico de metales pesados, se recolectaron 32 y 40 muestras de suelo superficial de áreas de roca caliza y clástica, respectivamente, en la parte norte del condado de Mashan, en la provincia de Guangxi, un típico condado montañoso dominado por industrias primarias en China. Se aplicaron métodos geoestadísticos, análisis de correlación de Pearson, el índice de geo-acumulación y el índice de riesgo ecológico potencial para explorar los factores que influyen en esos metales pesados y evaluar sus riesgos potenciales de contaminación. Los resultados muestran que (1) los niveles de los ocho elementos de metales pesados en los suelos superficiales de las áreas kársticas superaron los valores de fondo del suelo para el condado de Mashan, el valor de fondo del suelo (capa A) en China y el valor de abundancia de la corteza superior. De acuerdo con los valores de referencia de riesgo de contaminación del suelo especificados en la Calidad Ambiental del Suelo: Estándar de Control de Riesgo para la Contaminación de Tierras Agrícolas, las proporciones de metales pesados en los suelos de las áreas kársticas se clasificaron como Cd (100%) > As (90.6%) > Cr (84.4%) > Zn (68.8%) > Ni (37.5%). Mientras tanto, los metales pesados en los suelos de áreas no kársticas no superaron los valores generales para el condado de Mashan, y Ni, Pb y Zn no superaron los valores generales nacionales del suelo. Una cuarta parte de Cd en muestras no kársticas superó el valor de umbral de riesgo. Hubo un alto grado de variación y una diferencia significativa en los contenidos de elementos de metales pesados entre áreas kársticas y no kársticas. (2) Las combinaciones de elementos de As-Cd-Cu-Hg-Ni-Pb-Zn y Cr en áreas kársticas se caracterizaron por la influencia del material parental de roca carbonatada. Las áreas no kársticas se caracterizaron por ensamblajes de Ni-Cu-Pb-Zn, As-Cr-Hg y Cd, que fueron principalmente influenciados por la mezcla de materiales parentales de laterita, materiales parentales de arenisca y materiales residuales de roca básica, y que pueden verse afectados por la migración de elementos causada por la erosión del suelo y actividades antropogénicas. (3) El análisis del índice de geo-acumulación mostró que las áreas kársticas generalmente se encontraron en el nivel de limpieza a contaminación ligera, excepto en las áreas cuyas muestras exhibieron niveles de contaminación media/alta para Cd y Cr, siendo la contaminación por Cd la más grave de las dos. Pequeñas cantidades de Cd y Cu estaban presentes en las áreas no kársticas a un nivel de contaminación ligera, mientras que otros elementos estaban en el nivel de no contaminación. (4) Los resultados del índice de riesgo ecológico potencial mostraron que Cd y Hg eran los principales elementos de metales pesados ecológicamente peligrosos en los suelos de las áreas de estudio. El nivel de riesgo ecológico potencial en áreas kársticas fue mucho más alto que en áreas no kársticas, especialmente para Cd, y fue principalmente influenciado por el material parental de roca carbonatada.
Descripción
Para investigar las características de distribución y los niveles de riesgo de ocho metales pesados (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) en suelos kársticos con un alto fondo geológico de metales pesados, se recolectaron 32 y 40 muestras de suelo superficial de áreas de roca caliza y clástica, respectivamente, en la parte norte del condado de Mashan, en la provincia de Guangxi, un típico condado montañoso dominado por industrias primarias en China. Se aplicaron métodos geoestadísticos, análisis de correlación de Pearson, el índice de geo-acumulación y el índice de riesgo ecológico potencial para explorar los factores que influyen en esos metales pesados y evaluar sus riesgos potenciales de contaminación. Los resultados muestran que (1) los niveles de los ocho elementos de metales pesados en los suelos superficiales de las áreas kársticas superaron los valores de fondo del suelo para el condado de Mashan, el valor de fondo del suelo (capa A) en China y el valor de abundancia de la corteza superior. De acuerdo con los valores de referencia de riesgo de contaminación del suelo especificados en la Calidad Ambiental del Suelo: Estándar de Control de Riesgo para la Contaminación de Tierras Agrícolas, las proporciones de metales pesados en los suelos de las áreas kársticas se clasificaron como Cd (100%) > As (90.6%) > Cr (84.4%) > Zn (68.8%) > Ni (37.5%). Mientras tanto, los metales pesados en los suelos de áreas no kársticas no superaron los valores generales para el condado de Mashan, y Ni, Pb y Zn no superaron los valores generales nacionales del suelo. Una cuarta parte de Cd en muestras no kársticas superó el valor de umbral de riesgo. Hubo un alto grado de variación y una diferencia significativa en los contenidos de elementos de metales pesados entre áreas kársticas y no kársticas. (2) Las combinaciones de elementos de As-Cd-Cu-Hg-Ni-Pb-Zn y Cr en áreas kársticas se caracterizaron por la influencia del material parental de roca carbonatada. Las áreas no kársticas se caracterizaron por ensamblajes de Ni-Cu-Pb-Zn, As-Cr-Hg y Cd, que fueron principalmente influenciados por la mezcla de materiales parentales de laterita, materiales parentales de arenisca y materiales residuales de roca básica, y que pueden verse afectados por la migración de elementos causada por la erosión del suelo y actividades antropogénicas. (3) El análisis del índice de geo-acumulación mostró que las áreas kársticas generalmente se encontraron en el nivel de limpieza a contaminación ligera, excepto en las áreas cuyas muestras exhibieron niveles de contaminación media/alta para Cd y Cr, siendo la contaminación por Cd la más grave de las dos. Pequeñas cantidades de Cd y Cu estaban presentes en las áreas no kársticas a un nivel de contaminación ligera, mientras que otros elementos estaban en el nivel de no contaminación. (4) Los resultados del índice de riesgo ecológico potencial mostraron que Cd y Hg eran los principales elementos de metales pesados ecológicamente peligrosos en los suelos de las áreas de estudio. El nivel de riesgo ecológico potencial en áreas kársticas fue mucho más alto que en áreas no kársticas, especialmente para Cd, y fue principalmente influenciado por el material parental de roca carbonatada.