Evaluación de Riesgo Ecológico y de Fuente de Metales Potencialmente Tóxicos en Sedimentos Urbanos de Ríos Utilizando Herramientas Analíticas y Estadísticas Multivariadas
Autores: Zheng, Xiaojun; Rehman, Abdul; Zhong, Shan; Faisal, Shah; Hussain, Muhammad Mahroz; Fatima, Syeda Urooj; Du, Daolin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Amenazas de contaminación
Metales potencialmente tóxicos
Sedimentos fluviales
índices de contaminación
Riesgos ecológicos
Influencias antropogénicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Los avances en herramientas multivariadas y estadísticas ayudan a evaluar las amenazas potenciales de contaminación, su distribución geoquímica y la competencia entre influencias naturales y antropogénicas, particularmente en la contaminación de sedimentos con metales potencialmente tóxicos (MPT). Para ello, se recolectaron y analizaron sedimentos fluviales de 25 ubicaciones a lo largo de las orillas urbanas del río Ravi, Pakistán, para explorar la distribución, la contaminación, los índices ecológicos y de riesgo de toxicidad de MPT como Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn, Sr, V y Zn utilizando la técnica de Espectrometría de Emisión Óptica de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-OES). Además, se emplearon técnicas como Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopia Electrónica de Barrido-Espectroscopia de Rayos X Dispersiva de Energía (SEM-EDS) para investigar los aspectos mineralógicos y morfológicos. Los resultados indicaron que las concentraciones medias (mg kg-1) de Cd (2.37), Cr (128), Hg (16.6), Pb (26.6) y Sb (2.44) eran significativamente más altas que los valores de referencia dados para la corteza continental superior (UCC) y el promedio mundial de suelos (WSA), lo que plantea amenazas potenciales. Además, los índices de contaminación geoquímica mostraron que los sedimentos estaban moderadamente contaminados con Cd (Igeo = 2.37, EF = 12.1 y CF = 7.89) y extremadamente contaminados con Hg (Igeo = 4.54, EF = 63.2 y CF = 41.41). Los riesgos ecológicos y de toxicidad se calcularon como extremadamente altos, utilizando modelos respectivos, predominantemente debido a Hg (Eri = 1656 e ITRI = 91.6). SEM-EDS ilustró la pequeña extensión de partículas antropogénicas con concentraciones predominantes de Zn, Fe, Pb y Sr. Los análisis estadísticos multivariados revelaron asociaciones significativas entre las concentraciones de MPT y las ubicaciones de muestreo, destacando las contribuciones antropogénicas vinculadas a las características del uso del suelo local. El presente estudio concluye que los sedimentos del río Ravi exhiben niveles moderados de Cd y una contaminación extrema por Hg, ambos contribuyendo en gran medida a riesgos ecológicos y de toxicidad extremos, influenciados por contribuciones tanto naturales como antropogénicas.
Descripción
Los avances en herramientas multivariadas y estadísticas ayudan a evaluar las amenazas potenciales de contaminación, su distribución geoquímica y la competencia entre influencias naturales y antropogénicas, particularmente en la contaminación de sedimentos con metales potencialmente tóxicos (MPT). Para ello, se recolectaron y analizaron sedimentos fluviales de 25 ubicaciones a lo largo de las orillas urbanas del río Ravi, Pakistán, para explorar la distribución, la contaminación, los índices ecológicos y de riesgo de toxicidad de MPT como Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn, Sr, V y Zn utilizando la técnica de Espectrometría de Emisión Óptica de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-OES). Además, se emplearon técnicas como Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopia Electrónica de Barrido-Espectroscopia de Rayos X Dispersiva de Energía (SEM-EDS) para investigar los aspectos mineralógicos y morfológicos. Los resultados indicaron que las concentraciones medias (mg kg-1) de Cd (2.37), Cr (128), Hg (16.6), Pb (26.6) y Sb (2.44) eran significativamente más altas que los valores de referencia dados para la corteza continental superior (UCC) y el promedio mundial de suelos (WSA), lo que plantea amenazas potenciales. Además, los índices de contaminación geoquímica mostraron que los sedimentos estaban moderadamente contaminados con Cd (Igeo = 2.37, EF = 12.1 y CF = 7.89) y extremadamente contaminados con Hg (Igeo = 4.54, EF = 63.2 y CF = 41.41). Los riesgos ecológicos y de toxicidad se calcularon como extremadamente altos, utilizando modelos respectivos, predominantemente debido a Hg (Eri = 1656 e ITRI = 91.6). SEM-EDS ilustró la pequeña extensión de partículas antropogénicas con concentraciones predominantes de Zn, Fe, Pb y Sr. Los análisis estadísticos multivariados revelaron asociaciones significativas entre las concentraciones de MPT y las ubicaciones de muestreo, destacando las contribuciones antropogénicas vinculadas a las características del uso del suelo local. El presente estudio concluye que los sedimentos del río Ravi exhiben niveles moderados de Cd y una contaminación extrema por Hg, ambos contribuyendo en gran medida a riesgos ecológicos y de toxicidad extremos, influenciados por contribuciones tanto naturales como antropogénicas.