Origen y distribución espacial de metales pesados en suelos de Zimapán, Hidalgo

Abstract

Se realizó un estudio en los suelos de Zimapán, Hgo, cuyo principal objetivo de este trabajo fue conocer el origen y distribución espacial de metales pesados y diferenciar las aportaciones geogénicas derivadas de la actividad humana; en particular sobre la influencia de los depósitos de residuos de mina. La investigación se desarrolló en dos etapas, en la primera, se analizó el grado de contaminación de los suelos superficiales y se determinó la distribución espacial de los metales, usando un análisis geoestadístico. En la segunda etapa, se calculó la tasa de transporte eólico de los residuos de mina, mediante el uso de los modelos teóricos de Bagnold y Kawamura; además se evaluó la contaminación en función de la profundidad de los sitios más contaminados; se determinó la concentración en la roca y se aplicó el índice de geoacumulación (Igeo) y el factor de enriquecimiento (FE) para determinar el origen probable de la contaminación. Las áreas más contaminadas se localizaron alrededor de los residuos de mina y en la zona urbana; encontrando zonas hasta con 9 402 mg kg-1 de Pb, 5 776 mg kg-1 de Zn, 105 mg kg-1 de Cu, 47 mg kg-1 de Cd, 53 mg kg-1 Ni y 5 383 mg kg-1 de Mn. Los mapas de dispersión de metales mostraron similitud entre patrones de Pb, Zn, Cu y Cd, donde se observa la influencia de los residuos de mina sobre las zonas con mayor contaminación hasta 4 km de distancia. La calcita y lutita fueron identificadas como material parental de los suelos; en estas se encontró un bajo contenido de metales pesados y por ende, tanto el FE como el Igeo tuvieron valores altos que reflejaron una importante influencia antropogénica. _______________ ORIGIN AND ESPATIAL DISTRIBUTION OF HEAVY METALS IN SOILS FROM ZIMAPÁN, HIDALGO. ABSTRACT: Environmental study was carried out in Zimapán soils, Hidalgo were execute. The aim of this study was to determine the origin and distribution of heavy metal in soil surface of Zimapán, Hidalgo, and differentiate the geo-genic contributions arising from human activity; the latter emphasized the influence of deposit mine wastes. This study was developed in two stages, in the first stage, it was evaluated the influence of mine waste with different degree of weathering, and examined the degree of contamination of surface soils and examined the patterns of spatial distribution of metals, using geo-statistical analysis. In the second stage, the rate of aeolian dispersion of mine tailing using Bagnold and Kawamura theoretical models was calculated; metal concentrations was measured at various depths in the most contaminated sites; concentration was also determined in bed rock to calculate the geo-accumulation index (Igeo) and the enrichment factor (EF) for assessing the degree of contamination. The most polluted areas were located around the mining waste and urban areas, with concentrations up to 9 402 mg kg-1 Pb, 5 776 mg kg-1 of Zn, 105 mg kg-1 of Cu, 47 mg kg-1 of Cd, 53 mg kg-1 Ni and 5 383 mg kg-1 of Mn. The metal dispersion maps showed similarity between patterns of Pb, Zn, Cu and Cd, due to the influence of mine waste, on areas with higher pollution up to 4 km away. Calcite and shales rocks were identified as parent material of soils, containing low heavy metal content. The EF and Igeo had high values that revealed a significant anthropogenic influence.