Niveles de fondo y de referencia de metales pesados en suelos desarrollados de material parental volcánico, metamórfico y sedimentario en la Región de Murcia

Resumen

Las concentraciones de fondo geoquímico o niveles de fondo representan los contenidos naturales de metales pesados en los suelos, idealmente, sin influencia antropogénica, mientras que los valores de referencia establecen la concentración máxima de metal pesado permitida para considerar un suelo libre de contaminación. Estos niveles de fondo dependen de la composición mineralógica del material parental y los procesos de meteorización que dan lugar a la formación del suelo, así como del tamaño de partícula y los contenidos de arcilla y materia orgánica. Como consecuencia, la concentración de metales pesados varía ampliamente, haciendo inapropiado y complicado el uso de contenidos de fondo universales. Por esta razón, el establecimiento de niveles de fondo y de referencia de metales pesados es necesario en la Región de Murcia, como primer paso para valorar su comportamiento químico en los suelos y determinar su entrada potencial como contaminantes. Diferentes suelos desarrollados a partir de material parental volcánico (dacita, riodacita, andesita, basalto, diabasa y lamproita), metamórfico (micaesquisto, cuarcita y argilita) y sedimentario (marga, yeso, coluvio, aluvión y caliza) fueron seleccionados en la Región de Murcia. Un perfil de suelo y entre 10-14 muestras superficiales de suelo fueron tomadas de cada área a una profundidad de 15 cm, utilizando una malla de muestreo. El principal objetivo de esta tesis doctoral fue determinar los niveles de fondo y de referencia de Pb, Cu, Zn, Cd, Ni, Cr, Mn, Co y Mo en suelos de la Región de Murcia. Otros temas que han sido estudiados en este trabajo son: a) Evaluar las propiedades y características de estos suelos; b) Conocer el tipo de suelo predominante en cada área según los sistemas de clasificación más modernos; c) Determinar las concentraciones pseudo-totales de metales pesados; y d) Evaluar el posible riesgo de movilidad de metales pesados en los suelos con elevadas concentraciones en algunos de estos elementos. En general, los resultados muestran que, en los suelos estudiados, el valor medio de pH oscila entre 7,4 y 8,4, sin existir problemas de salinidad, el contenido medio de CaCO3 es variable, el porcentaje medio de CO total es mayor del 1 %, el valor medio de CIC y el porcentaje medio de N total varía de elevado a moderado, el contenido medio de Mg2+ es bajo o moderado, el contenido medio de K+ es muy variable, y el de Na+ se considera un valor normal; por último, las texturas predominantes son franco-arenosa, franca o franco-limosa. En relación a los metales pesados, la determinación de los niveles de fondo y de referencia en los suelos ha sido llevada a cabo mediante la aplicación de dos metodologías (según el tipo de distribución de los datos y según el RD 9/2005). En el caso de la propuesta final de niveles de fondo, se ha elegido el procedimiento que tiene en cuenta el tipo de distribución, obteniendo los siguientes valores (mg/kg): 41,92 para Pb; 25,03 para Cu; 38,14 para Zn; 0,10 para Cd; 0,32 para Mo; 18,28 para Co; 88,17 para Ni; 115,29 para Cr y 664,67 para Mn. En los suelos metamórficos se proponen como niveles de fondo (mg/kg): 27,13 para Pb; 8,83 para Cu; 41,93 para Zn; 0,10 para Cd; 0,54 para Mo; 8,82 para Co; 22,73 para Ni; 13,27 para Cr y 270,92 para Mn. Mientras que en los suelos sedimentarios se presentan los siguientes niveles de fondo (mg/kg): 15,08 para Pb; 15,07 para Cu; 57,00 para Zn; 0,10 para Cd; 0,36 para Mo; 6,49 para Co; 22,24 para Ni; 14,11 para Cr y 324,27 para Mn. Sin embargo, la metodología descrita en el Real Decreto 9/2005 fue seleccionada para la propuesta final de niveles de referencia. En el caso, de los suelos volcánicos estos valores (mg/kg) son: 106,21 para el Pb; 54,33 para Cu; 57,38 para Zn; 0,34 para Cd; 0,79 para Mo; 63,10 para Co; 425,69 para Ni; 250,33 para Cr y 1279,29 para Mn. En los suelos metamórficos se establecen como niveles de referencia (mg/kg): 52,89 para Pb; 40,24 para Cu; 76,23 para Zn; 0,20 para Cd; 1,10 para Mo; 15,86 para Co; 43,35 para Ni; 21,27 para Cr y 785,32 para Mn. Finalmente, en los suelos sedimentarios se presentan los siguientes niveles de referencia (mg/kg): 44,18 para Pb; 25,12 para Cu; 120,66 para Zn; 0,18 para Cd; 1,28 para Mo; 13,51 para Co; 62,08 para Ni; 31,21 para Cr y 658,01 para Mn. La comparación de las concentraciones pseudo-totales de metales pesados con los niveles de referencia propuestos muestra que ninguno de los suelos estudiados tiene valores superiores a 100 veces los niveles de referencia, por lo que no se consideran contaminados. No obstante, en los suelos desarrollados sobre andesita (1) se pueden originar los mayores riesgos de movilidad de metales pesados, debido a los contenidos elevados de Pb, Cd, y Zn pseudo-total, extraíble con DTPA y soluble que presentan, además de tener importantes concentraciones de los metales anteriores en la fracción intercambiable, asociada a carbonatos y a la materia orgánica.