Análisis de fuentes de metales pesados en suelos de una comunidad rural aledaña al Lago de Cuitzeo, usando sistemas de información geográfica y estadística multivariada

Abstract

Heavy metals are dangerous substances that are found in many mediums to which human beings have access or with which they are in contact. They may be found in the air, water, soil and food; as well as in many products such as paints, fabrics, cosmetics, pesticides, etc. The intake of heavy metals in humans represents a health risk, since it can lead to the development of different types of chronic diseases and, in extreme cases, cancer. This study aims to analyze potentially toxic elements (PTE) in the dust contained in the soil of the community of Araró, municipality of Zinapécuaro, Michoacán, México; for the use of source apportionment techniques for the identification of possible sources and geospatial patterns. For this end, the multivariable statistics technique of factor analysis and the development of maps using Geographic Information Systems (GIS) that allowed the visualization of the geospatial distribution of the PTE in the Araró area were used, in order to determine their origin. The PTE analyzed were: As, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, V and Zn. The factor analysis technique determined that the Mn, Fe, V and Co were grouped into the first factor, showing a natural origin; likewise, the geospatial distribution maps, generated by means of Ordinary Kriging interpolation, present similar patterns of these elements. In the second factor of the source apportionment the Pb, Hg and Zn were grouped together, indicating anthropogenic sources associated with vehicular contamination.

Los metales pesados son sustancias peligrosas que se encuentran en muchos medios a los que los seres humanos tienen acceso o con los que se tiene contacto. Es posible que se encuentren en el aire, agua, suelo y alimentos; además en muchos productos como pinturas, tejidos, cosméticos, pesticidas, etc. La ingesta de metales pesados en seres humanos representa un riesgo para la salud, ya que puede derivar en el desarrollo de diferentes tipos de enfermedades crónicas y, en casos extremos, cáncer. El presente estudio tiene como objetivo el análisis de elementos potencialmente tóxicos (EPT) en los polvos contenidos en el suelo de la comunidad de Araró, municipio de Zinapécuaro, Michoacán, México; para el uso de técnicas de análisis de fuentes (source apportionment) para la identificación de posibles fuentes y patrones geoespaciales. Para este fin, se utilizó la técnica de estadística multivariada de análisis de factores y el desarrollo de mapas usando Sistemas de Información Geográfica (SIG) que permitieron visualizar la distribución geoespacial de los EPT en la zona de Araró, para así determinar el origen de los mismos. Los EPT analizados fueron: As, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, V y Zn. La técnica de análisis factorial determinó que el Mn, Fe, V y Co se agruparon en el primer factor, mostrando un origen natural; de la misma manera, los mapas de distribución geoespacial, generados por medio de interpolación Kriging Ordinaria, presentan patrones similares de estos elementos. En el segundo factor del análisis de fuentes se agruparon el Pb, Hg y Zn, indicando fuentes antropogénicas asociadas a la contaminación vehicular.