Contenido de metales pesados en suelos de una hacienda de la Región de Barlovento. Evaluación del posible efecto antrópico de la inundación del Río Tuy

Abstract

Resumen La concentración de los elementos en los cultivos guarda relación con las características litogeoquímicas del suelo, sus propiedades fisicoquímicas, las relaciones específicas suelo-planta y las condiciones de cultivo, así como la influencia de las fuentes antropogénicas. Los efectos tóxicos de algunos metales pesados sobre la salud humana han obligado a la regulación de su contenido en los alimentos. Por ello, en este trabajo se determinaron los niveles de pH, P, CO3-2, MO, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, y Zn en los suelos de una hacienda de cultivo de cacao localizada en el Edo. Miranda que es afectada por inundaciones periódicas del Rio Tuy. Adicionalmente, se estudiaron las relaciones entre las variables fisicoquímicas y el contenido de los elementos en el suelo, así como la relación entre el contenido de metales en el suelo, su fracción biodisponible y la concentración en los granos cosechados simultáneamente al muestreo de los suelos y la bioacumulación de los metales. La distribución granulométrica, el contenido de materia orgánica (3,61-11,39%), carbonatos (0,84-1,68%), fósforo (631-877 mg Kg-1) y la acidez de los suelos (pH= 5,2-8,1) diferencia el terreno en dos zonas: M1, desde el centro de la hacienda hacia la carretera, con suelos tipo arena de la clase arenosos, pH ácidos y los mayores valores de P, %CO3-2 y %MO; y M2, la zona desde el centro de la hacienda hacia el rio Tuy, la zona inundable, con suelos tipo limo de la clase franco arenoso, pH básicos y las menores concentraciones de P, CO3-2 y MO. Los resultados de contenido total de los elementos en los suelos y en sus fracciones granulométricas mostraron el efecto antropogénico proveniente de las inundaciones periódicas del rio Tuy sobre el terreno, observándose el aumento de la concentración de todos los elementos, excepto para el Cu, en la dirección hacia el rio Tuy, un enriquecimiento ligero con Cu y Cr en la fracción ≤ 63 μm y un aumento del aporte porcentual de todos los elementos de esta fracción en la misma dirección. Adicionalmente, todas las muestras presentaron concentraciones superiores de Cd, Cu y Zn respecto a los promedios límites de Lindsay, W. (1979) y los Índices de Geoacumulación determinados indicaron que los suelos presentan riesgo de moderadamente a fuertemente contaminado con Cd, moderadamente contaminado con Zn y de no contaminado a moderadamente contaminado con Cu y Pb. Adicionalmente, la fracción biodisponible mostró cerca del 50% del Cd del suelo se encuentra biodisponible y que los suelos presentan un riesgo de alto a muy alto de Cd, de bajo a medio de Cu, de bajo para Cr y Pb y sin riesgo de Zn.Los resultados de Análisis de Componentes Principales (PCA) y de correlaciones múltiples mostraron que las fracciones granulométricas se comportan de manera comparable al suelo completo (Sc), donde los elementos Cd, Cr, Ni, Pb y Zn se correlacionan positivamente entre sí (P< 0,0885), así como con el aumento de la fracción fina y el pH, lo cual señalaría su introducción conjunta, típica de una introducción antropogénica. El Cu presentó un comportamiento opuesto con el pH debido a su hidrólisis a pH 6 que lo inmoviliza como Cu(OH)2, lo cual ya ha sido señalado por otros autores. El contenido de P, CO3-2, MO y la acidez se correlacionan negativamente a los elementos. Análisis realizados por separado a las dos zonas del terreno, M1 y M2, mostraron que el P se asocia con los elementos, excepto con el Cd, por lo que posiblemente su origen sería los fertilizantes de tipo nitrogenado, de uso no reciente, por la baja concentración de P. Adicionalmente, la correlación entre la concentración de los elementos en el suelo y su fracción extraíble señaló que la tendencia de la biodisponibilidad de los elementos sigue la de su concentración en el suelo, excepto para Cd y Cr, para los cuales aumenta con la acidez del suelo. Las correlaciones entre la concentración de los elementos en los granos y las correspondientes en el suelo y su fracción biodisponible resultaron complejas y el comportamiento observado en todo el terreno fue diferente al determinado en las zonas M1 y M2. Los resultados mostraron que las diferencias entre las dos zonas del terreno estarían determinadas por el efecto del pH del suelo, observándose en la zona ácida, M1, que la concentración de Cd en los granos aumenta con la fracción biodisponible de los suelos, la del Cu con la concentración total en el suelo, mientras que para el Cr, Pb y Zn su comportamiento sería parecido en ambas zonas.Finalmente, la relación entre la concentración de los elementos en los granos y en los suelos mostró la bioacumulación del cadmio en los granos, presentándose los valores mayores en la zona ácida, M1, (1,3-5,6) respecto a la básica, M2 (0,7-1,7).Todos los resultados obtenidos indican que el Rio Tuy afecta antropogénicamente el terreno aumentando la concentración de todos los elementos en el suelo, sin embargo, la elevada concentración de Cd en los granos está determinada por la elevada biodisponibilidad que presenta el elemento y la acidez del suelo en estudio, lo que descartaría a las inundaciones del terreno por el rio Tuy como responsables del contenido de cadmio en el grano cosechado en esta hacienda. Palabras Claves: Cacao, suelos, cadmio, metales pesados, Rio Tuy.