Correo Electrónico
DNINFOA - SIA
Bibliotecas
Convocatorias
Identidad U.N.
Publicado
Versiones
- 2021-11-22 (2)
- 2021-04-12 (1)
Fraccionamiento de metales pesados en suelos cultivados con tabaco en Pinar del Río, Cuba
Fractionation of heavy metals in soils grown with tobacco in Pinar del Río, Cuba.
DOI:
https://doi.org/10.15446/acag.v69n3.81471Palabras clave:
disponibilidad, fraccionamiento, metales pesados, suelo, tabaco (es)availability, fractionation, heavy metals, soil, tobacco (en)
El conocimiento de la presencia de metales pesados en suelos de zonas agrícolas es importante para prevenir su acumulación en las plantas cultivadas. El objetivo de la presente investigación fue evaluar las concentraciones totales y las fracciones de los metales pesados Cd, Pb, Zn, Fe, Mn, Ni, Cu, Cr y Co de la zona tabacalera Pinar del Río (Cuba) y su relación con las propiedades físicoquímicas del suelo. Para el estudio fueron recolectadas a 20 cm de profundidad 59 muestras de tres tipos de suelos. Las concentraciones seudototales de los metales en los suelos son bajas e inferiores a los valores de prevención registrados para suelos cubanos. En general los metales pesados estudiados presentan una alta afinidad por las fracciones más estables del suelo, lo cual significa un bajo riesgo de transferencia al cultivo del tabaco o de acumulación en aguas subterráneas. Las concentraciones seudototales de metales pesados fueron bajas, inferiores a los valores de alerta establecidos para los suelos en la región. Los metales pesados estudiados estuvieron asociados principalmente con la fracción residual, la segunda fracción de mayor asociación con los metales fue la ligada a óxidos de manganeso y de hierro. El análisis de componente principales mostró que su principal fuente de procedencia es pedogenética y que estos elementos están estrechamente relacionados con la capacidad de intercambio catiónico y el contenido de calcio.
Knowledge of heavy metals presence in agricultural soils is important to prevent accumulation in cultivated plants. The objective of this research was to evaluate the total concentrations and fractions of the heavy metals Cd, Pb, Zn, Fe, Mn, Ni, Cu, Cr and Co from Pinar del Río, Cuba, tobacco crop and their relationship with soil physicochemical properties. For the study, 59 samples of three types of soils were collected at 20 cm depth. The pseudo-total concentrations of the metals in the soils are low and lower than the prevention values registered for Cuban soils. In general, heavy metals studied have a high affinity for the most stable fractions of the soil, which means a low risk of transfer to tobacco cultivation or accumulation in groundwater. Pseudo-total concentrations of heavy metals were low, below the alert values established for soils in the region. Assessed heavy metals were mainly associated with a residual fraction, the second fraction with the highest association with metals was that linked to manganese and iron oxides. The principal component analysis showed that its main source of origin is pedogenetics and that these elements are closely related to cation exchange capacity and calcium content.
Referencias
Amaral-Sobrinho, N. M. B.; Barra, C.M. y L. Ã, O.R. 2009. Química dos metais pesados nos solos. In: Melo, V.F.; Alleoni, L.R. Química e mineralogia do solo: Aplicações. Parte II. v. 2. Viçosa, MG, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Brazil. p. 249-312.
Amaro-Aroche, E. J.; Vitoria-Doria, J. A. 2013. Manejo del suelo para una producción sostenible. Avances, 15(2),156-265. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/5350872.pdf
Cánepa-Ramos, Y.; Trémols-González, A. J.; González-Mederos, A.; Hernández-Jiménez, A. 2015. Situación actual de los suelos tabacaleros de la empresa “Lázaro Peña” de la provincia Artemisa. Cultivos Tropicales, 36(1), 78-82. http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v36n1/en_ctr10115.pdf
Chaignon, V.; Sánchez-Neira, I.; Herrmann, P.; Jaillard, B.; Hinsinger, P. 2003. Copper bioavailability and extractability as related to chemical properties of contaminated soils from a vine-growing area. Environmental Pollution, 123(2), 229–238. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00374-3
Chen, Z.; Zhao, Y.; Li, Q.; Qiao, J.; Tian, Q.; Liu, X. 2009. Heavy metal contents and chemical speciations in sewage-irrigated soils from the eastern suburb of Beijing, China. Journal of food, agriculture and environment, 7(3-42), 690-695. https://www.researchgate.net/publication/255613566_Heavy_metal_contents_and_chemical_speciations_in_sewage-irrigated_soils_from_the_eastern_suburb_of_Beijing_China
Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuária-EMBRAPA. 1997. Manual de métodos de análise de solo. 2ed. EMBRAPA/CNPS. Rio de Janeiro, Brasil. 212p. https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/Manual+de+Metodos_000fzvhotqk02wx5ok0q43a0ram31wtr.pdf
Fässler, E.; Robinson, B. H.; Gupta, S. K.; Schulin, R. 2010. Uptake and allocation of plant nutrients and Cd in maize, sunflower and tobacco growing on contaminated soil and the effect of soil conditioners under field conditions. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 87, 339–352. https://doi.org/10.1007/s10705-009-9342-z
Freitas-Melo, V.; Buschle, B.; Paula-Souza, L. C.; Janice-Bonfleur, E. 2017. Reference values for potentially harmful elements in soils from Atlantic Rainforest, Brazil. Journal of Geochemical Exploration, 181, 138-147. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.07.009
García-Carrasco, M.; Díaz-Pita, A. L.; Valdés-Sáenz, M. A. 2014. El mejoramiento de los suelos: una experiencia desde la agroecología en la Cooperativa de Producción Agropecuaria "Celso Maragoto Lara". Avances, 16 (4), 317-328. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5350836
Gasparatos, D.; Mavromati, G.; Kotsovilis, P.; Massas, I. 2015. Fractionation of heavy metals and evaluation of the environmental risk for the alkaline soils of the Thriassio plain: a residential, agricultural, and industrial area in Greece. Environmental Earth Sciences, 74, 1099-1108. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4096-1
Hair, J. F.; Anderson R. E.; Tatham R. L.; Black W. C. 1999. Análisis Multivariante. 5 ed. Prentice Hall Iberia. Madrid. 832 p.
Hernández, A.; Pérez, J.; Bosch, D.; Castro, N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba. Ediciones INCA, Mayabeque, Cuba, 93 p.
Houben D. 2013. Heavy metal mobility in contaminated soils as affected by plants, amendments and biochar Implications for phytostabilization. Tesis. Universidad Católica de Louvain Bélgica. pp. 220. http://hdl.handle.net/2078.1/123342
International Standards Organization.1995. ISO 11466. International Standard: Soil Quality-Extraction of trace elements soluble in aqua regia. First edition. 6 p. https://www.iso.org/ics/13.080.10/x/
Iwegbue, C. M. A. 2013. Chemical fractionation and mobility of heavy metals in soils in the vicinity of Asphalt plants in Delta State, Nigeria. Environmental Forensics, 14(3), 248–259. https://doi.org/10.1080/15275922.2013.814178
Kabata-Pendias, A. 2004. Soil–plant transfer of trace elements—an environmental issue. Geoderma, 122(2–4), 143-149. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.01.004
Kennou, B.; El Meray, M.; Romane, A.; Arjouni, Y. 2015. Assessment of heavy metal availability (Pb, Cu, Cr, Cd, Zn) and speciation in contaminated soils and sediment of discharge by sequential extraction. Environmental Earth Sciences, 74, 5849-5858. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4609-y
Kushwaha, A.; Hans, N.; Kumar, S.; Rani, R. 2018. A critical review on speciation, mobilization and toxicity of lead in soil-microbe-plant system and bioremediation strategies. Ecotoxicology and Environmental Safety, 147, 1035–1045. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.09.049
Li, J. X.; Yang, X. E.; He, Z. L.; Jilani, G.; Sun, C.Y.; Chen, S. M. 2007. Fractionation of lead in paddy soils and its bioavailability to rice plants. Geoderma, 141 (3-4), 174–180. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2007.05.006
Mesa, A.; Naranjo, M.; Cancio, R.; Martí, A.; Clemente, B.; Suárez, O.; Pacheco, E. 1984. Manual de interpretación de los índices físico-químicos y morfológicos de los suelos cubanos. Ed. Ministerio de la Agricultura. Dirección General de Suelos y Fertilizantes: Editorial Científico-Técnica. La Habana, Cuba. 136pp.
Martínez, C. E.; Motto, H. L. 2000. Solubility of lead, zinc and copper added to mineral soils. Environmental Pollution, 107(1), 153 –158. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(99)00111-6
McLaughlin, M.J.; Smolders, E.; Degryse, F.; Rietra, R. 2011. Uptake of metals from soil into vegetables. pp 325-367. In: Swartjes, F.A. Eds. Dealing with Contaminated Sites. Springer, Dordrecht. 1114 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-9757-6_8
Muñiz, O.; Rodríguez, M.; Montero A.; Estévez, J.; De Aguiar A. M.; Araujo, C. W. 2015. El níquel en suelos y plantas de Cuba. Cultivos Tropicales, 36, 25-33. http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v36s1/ctr03s115.pdf
Ortega, E.; Lozano, F. J.; Asensio, C. M.; Montoya, S.; Lorenzo, M. L. 2013. Cadmium Distribution in Tobacco Growing Soil Fractions: its influence on dried leaf contents. Journal of Environmental Protection, 4, 1-7. http://dx.doi.org/10.4236/jep.2013.411A2001
Pérez, Y.; Amaral, N.; Balbín, M. I.; Carmenate, R.; Lima, O. 2012. Contenido de elementos metálicos en suelos característicos del municipio San José de las Lajas. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 21(1), 43-46. http://scielo.sld.cu/pdf/rcta/v21n1/rcta08112.pdf
Rashid, S.; Bashir, A. 2012. Speciative distribution and bioavailability of metals in agricultural soils receiving industrial wastewater tobacco. Environmental Monitoring and Assessment, 184, 4609–4622. https://doi.org/10.1007/s10661-011-2289-y
Rodríguez-Alfaro, M.; Montero, A.; Muñiz-Ugarte, O.; Araujo-do Nascimento, C. W.; De Aguiar-Accioly, A. M.; Miranda-Biondi, C., Agra- Bezerra da Silva, I. J. 2015. Background concentrations and reference values for heavy metals in soils of Cuba. Environmental Monitoring and Assessment, 187(1), 4198. https://doi.org/10.1007/s10661-014-4198-3
Sposito, G. 2008. The Chemistry of Soils. 2nd Ed. Oxford University Press, New York. 330 p. https://global.oup.com/academic/product/the-chemistry-of-soils-9780195313697?cc=us&lang=en&
Szolnoki, Z.; Farsang, A. 2013. Evaluation of Metal Mobility and Bioaccessibility in Soils of Urban Vegetable Gardens Using Sequential Extraction. Water, Air y Soil Pollution, 224,1737. https://doi.org/10.1007/s11270-013-1737-4
Taghipour, H.; Mosaferi, M.; Armanfar, F.; Gaemmagami, S. J. 2013. Heavy metals pollution in the soils of suburban areas in big cities: a case study. International Journal of Environmental Science and Technology, 10, 243–250. https://doi.org/10.1007/s13762-012-0143-6
Ure, A. M.; Quevauviller, P.; Muntau, H.; Griepink, B. 1993. Speciation of heavy metals in soils and sediments. An account of the improvement and harmonization of extraction techniques undertaken under the auspices of the BCR of the Commission of the European Communities. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 51 (1–4), 135–151. https://doi.org/10.1080/03067319308027619
United States Environmental Protection Agency-U.S. EPA .2007. Method 3051A (SW-846): Microwave assisted acid digestion of sediments, sludges, soils and oils. Revision 1. Washington, USA. http://www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/sw846/pdfs/3051a.pdf
IUSS Working Group WRB. 2007. World Reference Base for Soil Resources 2006, first update 2007. World Soil Resources Reports No. 103. FAO, Rome. http://www.fao.org/fileadmin/templates/nr/images/resources/pdf_documents/wrb2007_red.pdf
Zeng, F.R.; Ali, S.; Zhang, H.T.; Ouyang, Y.N.; Qiu, B.Y.; Wu, F.B.; Zhang, G.P. 2011. The influence of pH and organic matter content in paddy soil on heavy metal availability and their uptake by rice plants. Environmental Pollution,159(1), 84-91. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.09.019
Zhou, F; Guo, H. C.; Liu, L. 2007.Quantitative identification and source apportionment of anthropogenic heavy metals in marine sediment of Hong Kong. Environmental Geology,53,295–305. https://doi.org/10.1007/s00254-007-0644-7
Cómo citar
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Descargar cita
Licencia
Derechos de autor 2021 Acta Agronómica
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Política sobre Derechos de autor:Los autores que publican en la revista se acogen al código de licencia creative commons 4.0 de atribución, no comercial, sin derivados.
Es decir, que aún siendo la Revista Acta Agronómica de acceso libre, los usuarios pueden descargar la información contenida en ella, pero deben darle atribución o reconocimiento de propiedad intelectual, deben usarlo tal como está, sin derivación alguna y no debe ser usado con fines comerciales.
