MAGNETISMO AMBIENTAL Y COLORIMETRÍA PARA LA EVALUACIÓN DE CONTAMINACIÓN Y RIESGO A LA SALUD EN SUELOS URBANOS DE MORELIA
La evaluación de la contaminación por metales pesados en suelos urbanos es compleja debido a la interacción de factores litológicos, edáficos y antropogénicos. Los análisis geoquímicos convencionales son costosos y destructivos. Por ello, este estudio propone una metodología rápida, económica y no destructiva mediante el uso integrado de propiedades magnéticas y colorimetría cuantitativa como proxies de contaminación.
Se diseñó un muestreo estratificado en la ciudad de Morelia, recolectándose 100 muestras de suelo superficial (0-6 cm) en época de sequía. Se determinaron parámetros magnéticos de concentración y tamaño de grano e índices de color cuantitativos basados en el sistema CIE-RGB (índice de matiz HI, rojez RI y saturación SI). Las concentraciones de metales (Fe, Li, Pb, Mn, V y Zn) se analizaron mediante ICP-OES. Se evaluó el nivel de contaminación a través del Factor de Contaminación (CF) y el Índice de Carga de Contaminación (PLI). El riesgo a la salud humana (adultos y niños) se estimó bajo la metodología de la USEPA. Finalmente, se aplicaron técnicas multivariadas (correlación de Spearman, PCA, K-means y regresión PLSR).
A nivel de toda la ciudad, la contaminación es de insignificante a moderada (PLI mediano < 1), con concentraciones que no superan el fondo geológico de referencia. Sin embargo, el Pb exhibe la mayor influencia antrópica, caracterizándose por una extrema heterogeneidad espacial (CV = 189%) y hotspots localizados de contaminación considerable (CF > 3). El análisis de factores rotados (Varimax) identificó tres procesos que controlan la variabilidad del suelo: 1) un factor litogénico/pedogénico (Fe, V, Mn, S200 e HI); 2) un factor de enriquecimiento metálico antrópico (Pb, Zn, SI y RI); y 3) un factor de concentración mineral magnética (IRM y Xlf).
El SI demostró ser el indicador óptico más sensible para identificar metales urbanos, correlacionando positivamente con Zn (r = 0.44) y Pb (r = 0.35), y negativamente con la susceptibilidad magnética Xlf (r = -0.52). Esto confirma que las partículas oscuras antropogénicas (como hollín o asfalto) deprimen la pureza y viveza cromática de los suelos. El modelado PLSR mostró una capacidad predictiva de débil a moderada para elementos litogénicos (Li, V, Fe). Respecto al riesgo no carcinogénico, aunque el índice de peligro acumulado (HI) se mantuvo por debajo del límite seguro (HI < 1), el riesgo para los niños superó el umbral de atención (HI > 0.1), siendo el Mn el mayor contribuyente debido a la influencia conjunta de fuentes geogénicas y de desgaste de infraestructura.
La integración de magnetismo ambiental y colorimetría cuantitativa es una herramienta de cribado eficaz y de bajo costo que permite mapear hotspots de contaminación urbana y estimar riesgos potenciales a la salud infantil.