Resumen de Estudio geoquímico de elementos traza en suelos de la Región de Murcia y detección de anomalías/contaminación
Objetivos Determinar los contenidos de elementos traza (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb), elementos mayoritarios y características mineralógicas de suelos no contaminados, seleccionados de diferentes grupos litológicos, en la Región de Murcia. Estudiar las posibles relaciones entre los elementos traza y diferentes propiedades físico químicas y mineralógicas de los materiales seleccionados en la Región de Murcia. Determinar la variabilidad geoquímica de elementos traza (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) en los suelos seleccionados. Identificar la existencia de zonas con anomalías/ contaminación de elementos traza (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) en la Región de Murcia mediante la aplicación de índices de contaminación/enriquecimiento. Metodología Para alcanzar los objetivos propuestos y de acuerdo con el plan de trabajo, se han utilizado muestras del Banco de suelos del Grupo de Investigación "Contaminación de Suelos" de la Universidad de Murcia (GCSMU). Podemos distinguir entre dos tipos de muestras: muestras seleccionadas para el estudio geoquímico y muestras seleccionadas para detectar anomalías/contaminación en la Región de Murcia. A partir del Banco de suelos, donde partíamos de 451 muestras, se seleccionaron 108 muestras para llevar a cabo el estudio geoquímico más detallado, de manera que se pudiera hacer un estudio estadístico representativo con un número de muestras adecuado en función de la litología se las muestras. Conclusiones Los elementos traza Cr, Zn, Ni, Co, Cu y As se encuentran, en general, asociados a silicoaluminatos y óxidos de hierro, particularmente a filosilicatos a 10 ? y 14 ?, minerales del material litológico, y además son más abundantes en suelos en los que predomina la fracción arcilla y limo, su origen puede ser geogénico. El Pb presenta un comportamiento distinto y niveles elevados en suelos con minerales calcita y/o dolomita, con alto contenido en carbonatos. Su origen puede ser geogénico o antropogénico, y en cada zona en que se presenten anomalía, será preciso estudiarla con detalle. El contenido en elementos traza más elevado de los diferentes grupos litológicos está en los materiales metamórficos, GL 14, (excepto para el Pb, que está el máximo en los limos rojos), y el menor en GL 16, limos rojos y costras. El orden de abundancia de elementos traza, en general, es Cr>Zn>Ni>Cu>As>Co>Pb, el resto están a niveles muy escasos. Según el análisis cluster realizado, todos los grupos litológicos se parecen entre si (los materiales con más carbonatos), menos el GL 14 (metamórficos), y el GL 16, limos rojos y costras. Las técnicas estadísticas que combinan con análisis geoquímicos pueden ser una herramienta útil para proveer identificación de fuentes. Sin embargo, no siempre se utilizan los mismos parámetros (media, mediana, media geométrica, etc.) siendo necesaria una armonización de métodos. Los resultados obtenidos para los índices de contaminación/ geoconcentración (Igeo) para la Región de Murcia, nos indican que As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Se y Tl se encuentran en el nivel de fondo correspondiente a su grupo litológico o menor en más del 80%. El Pb, Zn, Sb y Hg lo estarán en más del 50 %. Las anomalías se presentan en Hg (aunque su concentración es muy escasa y son puntuales, 12%), en el Pb en un 7 % y en Sb y Tl en menos del 2 %. Existe una gran variabilidad espacial en la litología de los materiales sedimentarios carbonatados de la Región de Murcia, lo que conlleva una gran dificultad para realizar el diseño de muestro y toma de muestras para la detección de anomalías o contaminación de metales pesados. En este tipo de materiales sería preciso muestrear a escala de detalle en las zonas de anomalías detectadas. Aims Determining the content of trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl and Pb), majority elements percentage and mineralogical composition of non-contaminated soils selected from different lithologic groups in Murcia Region. To study the possible relationships among the trace elements and the different physical, chemical and mineralogical properties of the selected materials from the Murcia Region. Determining the geochemical variability of the trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) in the selected soils samples. To Identify the existence of zones with anomalies/contamination of the trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) in Murcia Region by the way of contamination/enrichment indexes. Methodology To achieve the proposed aims, and according to the working plan, samples from the Soil bank of the Research Group "Soil Contamination"' of the University of Murcia (GCSMU) have been used. We can distinguish between two types of samples: those selected for the geochemical study and those selected to detect anomalies/contamination in the Region of Murcia. 108 samples from the Soil Bank were selected, from 451 original samples, for a more detailed geochemical study with the objective of doing a statistically representative evaluation with an adequate number of samples, based on their lithology. Conclusions The trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) are founded, in general terms, associated to aluminosilicates and iron oxides, specifically to the phyllosilicates 10 ? y 14 ?, minerals of the lithologic material, and what is more, they are more abundant in soils where the clay and silt predominate: it's origin can be geogenic. Lead presents a distinctive behavior and showed high content in soils with calcite and/or dolomite, with high carbonate content. Its origin could be geogenic or anthropogenic, and in each zone where anomalous values are found, a detailed study would be necessary.. The highest content of trace elements from the different lithologic groups was found in the metamorphic material GL14 (with exception of the Pb, at its maximum in the red limes), and the lowest in the GL16, red limes. The trace elements abundance order is, in general (Cr>Zn>Ni>Cu>As>Co>Pb). The rest appear in very low levels. According to the Cluster analysis carried out, all the lithologic groups are similar between them (the materials with higher carbonates content), except the GL 14 (metamorphic) and the GL16 (red limes). The statistical techniques that combine with geochemical analysis can be a useful tool to provide source identification. Nevertheless, the same parameters are not always used (mean, median, geometric mean, etc.) and a methodological harmonization is required. The results obtained for the contamination/geoconcentration (lgeo) indexes in the Region of Murcia show that As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Se y Tl are found in the bottom level corresponding to their lithologic group, or less, in more than the 80% of the cases. Pb, Zn, Sb y Hg will be in more of the 50%. The anomalies appear in the Hg (despite its concentration is scarce and punctual) in a 12%, the Pb in a 7% and the Sb and TI in less than a 2%. High spatial variability was found in the lithology of the carbonated sedimentary materials of the Murcia Region, and that implies big difficulties in the sampling design an collection in order or detect the anomalies or contamination of heavy metals. When anomalies or contamination sources are present in this kind of materials, a detailed sample collection is required.
