EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN POR ... -...

EDAFOLOGÍA, Vol 12. (3), pp 185-197 2005

EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOSEN SUELOS CON CULTIVOS VEGETALES DE LA COMARCA DELBAJO VINALOPÓ (ALICANTE)

C. MICÓ, L. RECATALÁ, M. PERIS, J. SÁNCHEZ

CIDE-Centro de Investigaciones sobre Desertificación (CSIC, Universitat de València,Generalitat Valenciana), Camí de la Marjal s/n, Apartado Oficial, 46470 Albal, Valencia(España), Tel. 961220540, Fax 961270967, E-mail: [email protected]

Abstract. Soil pollution can reduce productivity affecting negatively the soil quality. The atmosphe-ric deposition, agricultural practices and the use of wastewater can increase the contents of some contami-nants (e.g., heavy metal) in soils. Furthermore, these elements can be transferred from soils to otherenvironmental components such as crops or underground waters. The main objective of this work is to as-sess soil pollution by Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn in agricultural soils devoted to vegetable cropsin the area of the Lower Vinalopó (Alicante) and to assess the bioavailability of these elements and, there-fore, their potentiality to be transferred from soils to vegetable crops.

Key words: Agricultural soils, heavy metals, vegetable crops, Bajo Vinalopó.

Resumen. La contaminación puede reducir considerablemente la productividad del suelo incidiendonegativamente sobre la calidad del mismo. La deposición atmosférica, el uso de productos agroquímicos yel riego con aguas residuales pueden incrementar los contenidos de ciertos contaminantes en los suelos (p.ej., metales pesados), ya que persisten en el medio ambiente y pueden ser transferidos desde el suelo hastaotros componentes ambientales como los cultivos o las aguas subterráneas. El objetivo de este trabajo es eva-luar, en función de los contenidos de Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn, el estado actual de los suelos agrí-colas con cultivos vegetales de la comarca del Bajo Vinalopó (Alicante), en referencia a los procesos decontaminación, y evaluar la biodisponibilidad de estos elementos y, por tanto, su potencialidad para sertransferidos desde el suelo hasta los cultivos presentes.

Palabras clave: Suelos agrícolas, metales pesados, cultivos vegetales, Bajo Vinalopó.

INTRODUCCIÓN

A mitad del siglo XX, la provincia de Ali-cante se encontraba cubierta mayoritariamentepor cultivos de secano (almendro, viñedo, al-garrobo y olivo) y, en menor medida, por cul-tivos de regadío (frutales, cítricos y cultivosvegetales) (Roselló, 1965). Durante las déca-das siguientes se produjo una reducción acu-sada de la superficie de secano a favor delregadío, a través de la puesta en riego de terre-nos hasta entonces improductivos o con esca-

sos rendimientos. A partir de la década de los80 tuvo lugar un retroceso en las superficiescultivadas de regadío, no sólo para la provin-cia de Alicante sino para la horticultura espa-ñola y valenciana en general, tal y comoseñalan diferentes autores (p. ej., Padilla, 1998;Maroto, 2002). Este retroceso se debió, entreotras razones, a la presión urbanística en zonascosteras y periurbanas, las escasas reservas deagua para el riego que venían manifestándosedesde principio de los años 80 o la reducciónde los precios de venta de los cultivos genera-

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dos en relación con la situación existente en dé-cadas anteriores.

Los cultivos vegetales de regadío en laprovincia de Alicante presentan una extensión11641 Ha, según los datos del informe del Sec-tor Agrario Valenciano del año 2001 (CAPA,2002). En consecuencia, Alicante constituyeuna zona de relevante valor en la economía dela Comunidad Valenciana y de España, dondese originan una gran variedad de productos ve-getales destinados a su comercialización en losmercados nacionales e internacionales. Las ca-racterísticas geográficas y climáticas de la pro-vincia le otorgan un interés especial ya que,como consecuencia de la agricultura intensivaa la que se ven sometidos los suelos agrícolascon una utilización masiva de productos agro-químicos (Maroto, 2002) y el riego con aguasresiduales parcialmente depuradas (Olcina,2002; Bello et al., 2003), se originan una seriede factores de riesgo de contaminación que re-quieren un estudio en mayor profundidad. Ade-más, la proximidad de las zonas industriales alas poblaciones y la dispersión de pequeñas in-dustrias en las zonas agrícolas pueden estarcondicionando un incremento de elementos tó-xicos y contaminantes que requieren una eva-luación.

La comarca del Bajo Vinalopó se carac-teriza por una intensa actividad agrícola e in-dustrial que, junto con la elevada densidad depoblación (508 hab/km2) (IVE, 2003) y la ex-pansión urbanística, determinan un elevadogrado de presión sobre el suelo que puede fa-vorecer el desarrollo de procesos de contami-nación a nivel puntual. A pesar de la granimportancia de la agricultura en la ComunidadValenciana, existe poca información acerca delestado actual de los suelos agrícolas en la pro-vincia de Alicante y, en concreto, de los conte-nidos de metales pesados en estos suelos. Eneste trabajo se presentan los resultados obteni-dos en el estudio del contenido de Cd, Co, Cr,Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn en diferentes suelosagrícolas con cultivos vegetales de la comarca

del Bajo Vinalopó (Alicante) que han sidomuestreados aleatoriamente, con el objeto deevaluar la calidad de estos suelos en cuanto aprocesos de contaminación por metales pesa-dos. El estudio comparativo de las concentra-ciones analizadas en el área de estudio con losresultados obtenidos por otros autores en sueloscultivados de la Comunidad Valenciana, prin-cipalmente referidos a la provincia de Valencia,servirá para completar la evaluación del estadoactual de estos suelos.

MATERIAL Y MÉTODOS

Este estudio comprende los suelos agrí-colas con cultivos vegetales presentes en la co-marca del Bajo Vinalopó, al sureste de laprovincia de Alicante. Los principales núcleosurbanos de esta comarca son Elche, Crevillentey Santa Pola, siendo el municipio de Elche elque alberga una mayor superficie destinada alcultivo de vegetales de regadío. El climogramade la estación pluviométrica de Elche muestraun déficit de agua que se prolonga desde losprimeros meses del año hasta prácticamente elmes de octubre, en el cual se observa un ligeropico de precipitación. La temperatura mediaanual es 18ºC, la precipitación media anual es286 mm y la evapotranspiración potencial sesitúa alrededor de 908 mm (Pérez-Cueva,1994).

Como consecuencia de las condicionesfisiográficas y climáticas, el Bajo Vinalopó esun sector deficitario, desde el punto de vista hí-drico, sujeto a caudales foráneos de carácterirregular. Al caudal propio del río Vinalopó,que escasamente llega hasta Elche, se le unenlas aguas residuales procedentes de los núcleosurbanos y los vertidos adicionados por las acti-vidades industriales, que dan como resultadoun caudal de agua salino y contaminante, sobretodo en períodos secos. Asimismo, la comarcadel Bajo Vinalopó está exenta de acuíferos deimportancia, por lo que ha tenido que recurrir alas escasas aguas sobrantes del río Vinalopó y

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del río Segura para su utilización en las tierrasde regadío que, por otro lado, ocupan un 87%de la superficie (Bru, 1993).

En cuanto a los suelos de la comarca delBajo Vinalopó (Ortiz et al., 1985; Forteza et al.,1995), la mayoría de la superficie se encuentraocupada por Fluvisoles calcáricos que se pro-longan hasta alcanzar la Vega Baja del Segura,donde son predominantes. Estos suelos aluvia-les se encuentran en la parte central del abanicodeltaico del Vinalopó, incluyendo la zona depalmeral que bordea el núcleo de Elche, siendomás reducidos en el término de Crevillente. Enlas proximidades de la laguna del Hondo deElche aparecen suelos halomorfos. Finalmente,en la zona septentrional predominan los Calci-soles, Cambisoles y Regosoles sobre materialesprincipalmente constituidos por calizas secun-darias y margas terciarias.

En el año 2001, el Bajo Vinalopó contabacon 4982 Ha que correspondían a herbáceos deregadío. Dentro de este grupo, 1355 Ha esta-ban destinadas al cultivo de vegetales y horta-lizas, mientras que 281 Ha se dedicaban alcultivo de tubérculos (CAPA, 2002). Duranteeste año, en esta zona agrícola se muestrearon18 parcelas destinadas a cultivos vegetales deregadío, que se localizan en los términos mu-nicipales de Elche (16 parcelas) y Crevillente(2 parcelas). Las parcelas agrícolas que fueronmuestreadas se seleccionaron mediante un pro-cedimiento de muestreo aleatorio simple, conel objeto de no introducir un sesgo intencio-nado durante la fase de muestreo y evaluar, deforma aleatoria, el estado actual de estos suelosagrícolas. En cada parcela agrícola se tomó unamuestra superficial formada por 16 submues-tras repartidas sistemáticamente dentro de laparcela y la profundidad máxima de toma demuestra fue de 20-25 cm. Las muestras desuelo se depositaron en una bolsa de plásticoidentificada correctamente y se transportaronhasta el laboratorio donde se dejaron secar, atemperatura ambiente, durante varios días. Pos-teriormente, las muestras se pasaron a través de

un tamiz de 2 mm de luz y se conservaron enrecipientes de plástico hasta su posterior análi-sis.

El análisis de las propiedades y caracte-rísticas edáficas se realizó siguiendo los méto-dos oficiales del Ministerio de Agricultura,Pesca y Alimentación (MAPA, 1994) como,por ejemplo, el pH en el extracto acuoso 1:2.5,la conductividad eléctrica en el extracto de sa-turación, el porcentaje de materia orgánica, elcontenido total de carbonatos, la capacidad deintercambio catiónico y el análisis granulomé-trico que permite estimar la textura del suelo.Para el análisis del contenido total de metalespesados se siguió el método 3051A de la Agen-cia de Protección Medioambiental de EstadosUnidos (USEPA, 1998), que utiliza HNO3 yHCl para la digestión de las muestras de sueloen un horno microondas (MILESTONE®Ethos D). Por otro lado, la determinación de lafracción extraíble de los metales pesados en elsuelo mediante una extracción con EDTA0.05M a pH 7.0, mediante una ligera modifica-ción del método establecido por el Ministeriode Agricultura, Pesca y Alimentación de GranBretaña (MAFF, 1986), siguiendo el procedi-miento descrito por Boluda et al. (1993) apli-cado también en otros estudios de laComunidad Valenciana (p. ej., Andreu, 1991;Errecalde et al., 1991; Gimeno-García, 1993).La determinación del contenido total y la frac-ción extraíble de los metales pesados se llevó acabo mediante espectrofotometría de absorciónatómica (EAA) y los resultados se expresaronen mg/kg de suelo seco.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Propiedades físico-químicas de los sue-los

Las principales propiedades y caracterís-ticas edáficas de los suelos agrícolas bajo cul-tivos vegetales de la comarca del BajoVinalopó se presentan en la Tabla 1. Todos lossuelos analizados presentan un pH básico de-

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bido a la presencia de materiales carbonatadosde origen sedimentario, con valores que osci-lan entre 7.9 y 8.8. La conductividad eléctricaen el extracto de saturación (CE) varía entre 0.8y 21.6 dS/m. Estos resultados indican que el72% de las parcelas analizadas presentan pro-blemas de salinidad (CE>4 dS/m) y, dentro deeste porcentaje, el 44% son suelos fuertementesalinos (CE>8 dS/m). Estos problemas de sali-nidad han sido descritos por otros autores en laprovincia de Alicante (Ortiz et al., 1985; Ara-gón et al., 1999; Andreu et al., 2002) debido alos largos períodos de sequía que se reprodu-cen sobre todo al sur de la provincia y, sobretodo, a la utilización de aguas parcialmente de-puradas para el riego de estos suelos que in-corporan una gran cantidad de sales disueltas.Se requiere por tanto, un uso racional y soste-nible de las aguas depuradas y/o desaladas conel fin de no incrementar la concentración desales en los suelos agrícolas de Alicante. Estehecho es particularmente de gran importanciaen el caso de suelos con cultivos vegetales, yaque se trata de cultivos sensibles a los procesos

de salinización y, en consecuencia, pueden vermermada su producción.

En cuanto al resto de propiedades físico-químicas de estos suelos, el porcentaje de ma-teria orgánica (MO) varía entre 1.3 y 3.0%,debido al uso intensivo de estos suelos y la rá-pida mineralización de la misma en climas ári-dos y semiáridos. El contenido de carbonatos(CaCO3) presenta un valor medio del 52%, detal forma que todas las parcelas presentan ni-veles muy altos de carbonatos por encima de40% como consecuencia de la presencia de ma-teriales carbonatados propios del área Medite-rránea. La capacidad de intercambio catiónico(CIC) de los suelos agrícolas se sitúa entre 8.8y 24.1 cmol(+)/kg, mientras que tres de las par-celas analizadas presentan una baja capacidadpara almacenar nutrientes para un uso agrícola(CIC<10 cmol(+)/kg) debido al alto contenidoen arena. Finalmente, los suelos analizados pre-sentan una textura que varía desde arcillo-li-mosa a franco-limosa, de tal forma que el 50%de las parcelas presentan texturas finas y el otro50% presentan texturas medias.

TABLA 1. Propiedades y características edáficas de los suelos con cultivos vegetales en el Bajo Vinalopó.

La retención de los metales pesados poralgunos componentes del suelo como la mate-ria orgánica o la fracción arcilla, a través deprocesos de adsorción, o los carbonatos, a tra-vés de procesos de precipitación, constituye unimpedimento para los procesos de transferen-

cia de estos elementos desde el suelo hasta loscultivos o el agua subterránea. De hecho, lapresencia de pH básicos y el alto contenido decarbonatos en todas las parcelas agrícolas pa-recen reflejar una baja movilidad de estos ele-mentos. Sin embargo, el aporte de


contaminantes por las fuentes antrópicas incor-poran los metales pesados en formas solublesque pueden ser asimiladas por los cultivos pre-sentes o ser transferidas hasta el acuífero. Con-secuentemente, el análisis de los contenidostotales y, sobre todo, la determinación de lafracción extraíble que se presentan en los apar-tados siguientes permitirán evaluar el estadoactual de estos suelos agrícolas, en cuanto aprocesos de contaminación por metales pesa-dos.

Contenido total de metales pesadosA falta de estudios previos en la comarca

del Bajo Vinalopó sobre el contenido de meta-les pesados en suelos agrícolas cultivados, así

como de valores de referencia para estos ele-mentos en la Comunidad Valenciana, se ha re-alizado un estudio comparativo con otrostrabajos sobre suelos agrícolas cultivados delámbito valenciano. En la Tabla 2 se presentanla media, el valor máximo y mínimo, la me-diana, la desviación estándar y la desviación es-tándar relativa de los contenidos totales demetales pesados en los suelos del área de estu-dio. Los contenidos medios de estos elementossiguen el siguiente orden:Fe>Mn>Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>Co>Cd, mientrasque los valores máximos siguen el mismoorden excepto en el caso del Pb que presentaun contenido máximo superior al Zn.

TABLA 2. Contenidos totales de metales pesados en suelos con cultivos vegetales del Bajo Vinalopó (enmg/kg suelo seco).

El Fe, Mn y Zn son considerados esen-ciales para los organismos vivos y se encuen-tran a concentraciones superiores al resto demetales. Los valores medios analizados son11571 mg/kg para el Fe, 265 mg/kg para el Mny 46.5 mg/kg para el Zn. Estos tres metales sonimportantes en estudios de fertilidad y nutriciónpuesto que son micronutrientes esenciales parael adecuado desarrollo de los cultivos que, ade-más, en el caso del Fe y Mn suelen presentarseen formas poco móviles en suelos carbonata-dos causando posibles deficiencias (p. ej., pro-

blemas de clorosis férrica). El contenido mediode Fe en el área de estudio es ligeramente infe-rior al valor medio obtenido por Pomares et al.(1998) con una media de 25930 mg/kg en sue-los con cítricos de la provincia de Valencia,donde el Fe es aportado como suplemento paraevitar deficiencias. En el caso del Mn, el valormedio analizado es similar al obtenido por Po-mares et al. (1998) con una media de 261mg/kg. El contenido total de Fe y Mn no es in-dicador de su potencial de transferencia hastalas plantas, ya que a pesar de los altos conteni-

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dos totales ambos elementos se encuentran pre-sentes en forma de óxidos e hidróxidos preci-pitados a pH básicos. En consecuencia, ladeterminación del contenido asimilable o frac-ción extraíble representa un mejor indicador desu biodisponibilidad, como se comenta en elapartado siguiente. El contenido de Zn en lossuelos analizados es ligeramente inferior alvalor analizado por Andreu (1991) (52 mg/kg)en suelos con cultivos hortícolas y Pomares etal. (1998) (59 mg/kg) en suelos con cítricos,ambos en la provincia de Valencia. Los mayo-res contenidos medios analizados han sido ob-tenidos por Boluda et al. (1988) (62 mg/kg) ensuelos de la comarca de Requena-Utiel y Erre-calde et al. (1991) (71 mg/kg) en la comarca del’Horta, también en la provincia de Valencia.Por tanto, los contenidos de Fe, Mn y Zn obte-nidos en la comarca del Bajo Vinalopó se en-cuentran incluidos dentro del intervaloconsiderado normal.

El Ni y Cu también son esenciales paralos cultivos aunque se presentan en menoresconcentraciones que los anteriores, con un con-tenido medio de 17.8 y 19.9 mg/kg, respecti-vamente. El valor medio de Ni está próximo alos valores obtenidos por otros autores como,por ejemplo, 12 mg/kg de Pomares et al.(1998), 13 mg/kg de Errecalde et al. (1991), 16mg/kg de Andreu y Gimeno-García (1996) y 24mg/kg de Andreu (1991), mientras que Boludaet al. (1988) (37 mg/kg) encuentran contenidosmedios superiores. En general, los contenidosnormales de Ni en el suelo varían entre 1 y 100mg/kg (Kabata-Pendias y Pendias, 1984),donde se sitúan todas las parcelas analizadas.Además, ninguna parcela supera el valor de re-ferencia establecido por Pérez et al. (2002) en43 mg/kg para suelos de la huerta de Murcia ytodas las parcelas se encuentran por debajo dela concentración máxima establecida por Ka-bata-Pendias y Pendias (1984) en 100 mg/kg.En cuanto al Cu, algunos estudios han obtenidoun valor medio similar al analizado en el áreade estudio como, por ejemplo, Andreu (1991)

(19 mg/kg) en la provincia de Valencia. Sin em-bargo, otros estudios obtienen valores mediossuperiores como es el caso de Errecalde et al.(1991) (25 mg/kg), Andreu y Gimeno-García(1996) (26 mg/kg) y Pomares et al. (1998) (31mg/kg). El contenido normal de Cu en suelosagrícolas se encuentra entre 5 y 50 mg/kg (Ka-bata-Pendias y Pendias, 1984), si bien concen-traciones en el suelo por debajo de 8 mg/kgpodrían indicar una cierta deficiencia para loscultivos debido a que se trata de un micronu-triente esencial para las plantas (p. ej.,McBride, 1994). En nuestro caso, todas las par-celas se sitúan dentro del nivel consideradonormal y ninguna de ellas se sitúa por debajodel nivel de deficiencia. Además, ninguna delas parcelas supera el valor de referencia esta-blecido en 41 mg/kg por Pérez et al. (2002)para suelos de la huerta de Murcia.

El Cr no es esencial para las plantas su-periores y aparece en el área de estudio con unamedia de 24.6 mg/kg, mientras que el Pb, conuna concentración media de 27.8 mg/kg, tam-poco es esencial para los organismos vivos yrepresenta un elemento tóxico. Los contenidosde Cr en otros estudios son similares o inferio-res como, por ejemplo, Andreu (1991) (13mg/kg), mientras que otros estudios (p. ej., Po-mares et al., 1998 y Boluda et al., 1988) obtie-nen una media superior (33 y 49 mg/kg,respectivamente). Ninguna de las parcelas al-canza el valor de referencia establecido para elCr en 73 mg/kg para suelos con cultivos hortí-colas de Murcia (Pérez et al., 2002), ni la con-centración máxima admisible en suelosestablecida por Kabata-Pendias y Pendias(1984) en 150 mg/kg. En el caso del Pb, elvalor medio en el área de estudio también seencuentra próximo a los resultados obtenidospor Pomares et al. (1998) que obtienen unamedia de 22 mg/kg. Otros estudios obtienen unvalor medio superior como Errecalde et al.(1991) (38 mg/kg), Andreu (1991) (41 mg/kg)y Boluda et al. (1988) (42 mg/kg). Por tanto, lamedia de Pb en la comarca del Bajo Vinalopó


es inferior a la mayoría de estudios sobre me-tales pesados en otros suelos cultivados de laComunidad Valenciana. Sin embargo, cuatroparcelas superan el valor de referencia estable-cido por Pérez et al. (2002) para suelos agríco-las de Murcia (30 mg/kg). Asimismo,Kabata-Pendias y Pendias (1984) sugieren queniveles superiores a 100 mg/kg son indicado-res de posibles procesos de contaminación, detal forma que uno de los suelos agrícolas ana-lizados supera dicho valor (101 mg/kg). Ade-más, el máximo valor de Pb analizadocorresponde a una parcela situada en la parcelade El Plantío, en el municipio de Elche, y pró-xima a la carretera comarcal AP-3061 que en-laza Elche y San Fulgencio (antigua carreterade Dolores). Este suelo presenta un alto conte-nido en arcilla (>30%), por lo que este compo-nente podría ser responsable de la mayoradsorción del Pb. Aucejo et al. (1997) tambiénencuentran altos contenidos de Pb en sueloscultivados con cítricos en la zona de Villarreal(Castellón). Estos autores relacionan estos ni-veles con la utilización de aguas residuales parael riego de determinadas parcelas. De hecho,Bru (1993) menciona la reducida presencia deestaciones depuradoras en la provincia de Ali-cante, hasta hace escasos años, tanto para el tra-tamiento de aguas residuales urbanas comoindustriales, que obligaba al uso de estas aguasresiduales sin tratamiento previo para la irriga-ción de los suelos agrícolas. En cualquier caso,concentraciones por encima de 70-80 mg/kg re-presentarían suelos potencialmente contamina-dos, por lo que en la comarca del BajoVinalopó se han identificado varios suelos agrí-colas con contenidos de Pb superiores a estosvalores.

El Co es un micronutriente que se en-cuentra en bajas concentraciones en los suelosanalizados, con un valor medio de 6.1 mg/kg.Los resultados obtenidos en el área de estudiopresentan un orden de magnitud similar a losvalores analizados por Errecalde et al. (1991)(4 mg/kg), Andreu y Gimeno-García (1996) (7

mg/kg) y Andreu (1991) (10 mg/kg) en otrossuelos agrícolas de la provincia de Valencia.Sin embargo, otros estudios obtienen conteni-dos superiores como, por ejemplo, Boluda etal. (1988) (16 mg/kg). Estos resultados indicanque los niveles de Co en la comarca del BajoVinalopó se encuentran al mismo nivel, e in-cluso ligeramente por debajo, de las concentra-ciones medias encontradas en otros suelosagrícolas de la Comunidad Valenciana. Portanto, no se observa un incremento significa-tivo del contenido de Co como consecuencia delas actividades antrópicas.

Finalmente, el Cd es un elemento conta-minante que presenta mayoritariamente un ori-gen antrópico y, a pesar de encontrarse en bajoscontenidos, resulta muy tóxico para los orga-nismos vivos cuando se supera un determinadonivel en el suelo. El valor medio en el área deestudio es 0.30 mg/kg, que resulta similar al en-contrado por Andreu (1991) con una media de0.4 mg/kg en suelos agrícolas de la provinciade Valencia. En los suelos agrícolas, la causade contaminación por Cd más extendida sedebe a la aplicación de enmiendas orgánicas (p.ej., lodos de depuración) y la utilización de pro-ductos agroquímicos, como los fertilizantesfosfatados, cuyo contenido en Cd puede variarente 2 y 156 mg/kg (Adriano, 2001). En el casode los suelos agrícolas de Alicante, los fertili-zantes utilizados para incrementar la producti-vidad podrían ser una de las fuentes de estemetal. En relación con esto, otros estudios consuelos de arrozal de la Comunidad Valenciana(p. ej., Gimeno-García, 1993) encuentran quelos contenidos de Cd pueden verse incremen-tados como consecuencia del uso de productosfitosanitarios ampliamente utilizados tambiénen cultivos hortícolas. Además, la utilizaciónde aguas residuales insuficientemente depura-das (Bru, 1993; Olcina, 2002) para la irrigaciónde los suelos del área de estudio puede tambiénser el origen del Cd en estos suelos. Diferentesautores establecen que concentraciones por en-cima de 0.5 mg/kg podrían reflejar una in-

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fluencia de actividades humanas en los hori-zontes superficiales (Kabata-Pendias y Pendias,1984; Alloway, 1990; McBride, 1994). En estesentido, tres parcelas superan este valor, lo queimplicaría un ligero incremento respecto a loscontenidos considerados normales, mientrasque seis parcelas superan el valor de referenciaestablecido por Pérez et al. (2002) para sueloscon cultivos hortícolas de Murcia (0.3 mg/kg).Sin embargo, ninguna de las parcelas alcanzala concentración máxima admisible en suelosque ha sido fijada por Kabata-Pendias y Pen-dias (1984) en 5 mg/kg. Estos resultados su-gieren que los contenidos de Cd analizados enlos suelos agrícolas de la comarca del Bajo Vi-nalopó no alcanzan los niveles tóxicos estable-cidos en la bibliografía, si bien se requeriríarealizar un seguimiento de la evolución de estoscontenidos debido a la importancia del Cdcomo elemento tóxico y contaminante.

A modo de resumen podemos señalar quelas 18 parcelas con cultivos vegetales que hansido muestreadas de forma aleatoria en la co-marca del Bajo Vinalopó presentan, en general,niveles de metales pesados similares o inclusomenores a los contenidos analizados por otrosautores en suelos cultivados del ámbito medi-terráneo valenciano, por lo que puede conside-rarse que la calidad de estos suelos esaceptable. Además, ninguna de las parcelasanalizadas supera los valores límite de concen-tración de metales pesados establecidos por elReal Decreto 1310/1990, por el que se regula lautilización de los lodos de depuración en el sec-tor agrario, para suelos de pH>7: Cd 3 mg/kg,Cr 150 mg/kg, Cu 210 mg/kg, Ni 112 mg/kg,Pb 300 mg/kg y Zn 450 mg/kg. No obstante,sería conveniente realizar estudios adicionales,con el fin de establecer sistemas de vigilanciade los niveles de contaminantes, especialmenteen el caso del Cd y Pb para los cuales se hanidentificado algunas parcelas con altos conte-nidos totales, con el fin de preservar las fun-ciones ambientales y productivas de estossuelos agrícolas.

Fracción extraíble de metales pesadosLa determinación de la fracción extraíble

en los suelos agrícolas aporta información adi-cional en cuanto a la situación actual de estossuelos en comparación con la información pro-porcionada por los contenidos totales, en tantoque permite conocer la movilidad de los meta-les y, por tanto, la cantidad de metal que puedeser asimilada por los cultivos. Esta fracción re-presenta un mejor indicador acerca del peligroactual que significa la presencia de metales pe-sados en el suelo y, por tanto, supone una ca-racterización más adecuada del riesgo existentepara la salud humana y/o el medio ambiente.En la Tabla 3 se presentan los resultados alcan-zados tras el análisis del contenido extraíblecon EDTA de los metales pesados en los suelosdel área de estudio.

A partir de los resultados, se observa quelos contenidos medios de la fracción extraíblesiguen la siguiente secuencia:Mn>Fe>Pb>Zn>Cu>Ni>Co>Cd>Cr. Los ele-mentos más abundantes son el Mn y Fe, al igualque ocurría con los contenidos totales, juntocon el Pb, Zn y Cu. El resto de metales (Ni, Co,Cd y Cr) presentan menores contenidos extraí-bles, en valores absolutos. Esta secuencia po-dría llevar a pensar que los contenidos de Mn yFe presentan una mayor disponibilidad hacialas plantas que el Cd y Cr. Sin embargo, parauna mejor aproximación sobre la disponibili-dad de estos metales suele calcularse el por-centaje que representa la fracción extraíble conrespecto al contenido total, que ha sido apli-cado por numerosos autores (p. ej., Errecaldeet al., 1991; Andreu, 1991; Andreu y Boluda,1992). El cociente entre ambas formas permitepredecir la fracción del contenido total delmetal que quedaría disponible para su absor-ción por los cultivos en suelos agrícolas. La re-lación entre el contenido extraíble y el totalsigue, por tanto, el siguiente orden:Cd>Pb>Cu>Zn>Mn>Co>Ni>Cr>Fe. Esta se-cuencia es similar a la encontrada por Andreu yBoluda (1992) en suelos agrícolas próximos al


Parque Natural de la Albufera, en la provinciade Valencia, si bien para estos autores el Cu

presenta un mayor porcentaje que el Pb.

TABLA 3. Fracción extraíble de metales pesados en suelos agrícolas con cultivos vegetales del Bajo Vina-lopó (en mg/kg suelo seco).

Un porcentaje reducido indica que sólouna pequeña parte del contenido total se en-cuentra disponible para las plantas (p. ej., Co,Ni, Cr y Fe), mientras que elevados porcentajes(p. ej., Cd y Pb) ponen de manifiesto una mayormovilidad. Estos resultados están en conso-nancia con lo expuesto por diferentes autores(p. ej., Andreu y Boluda, 1992; Kabata-Pen-dias, 1995), que señalan al Cd como el ele-mento más móvil, el Cu como elementointermedio y al Ni y Cr como elementos demenor movilidad debido principalmente a suunión a los silicatos del suelo. Sin embargo, elPb también ha resultado ser un elemento bas-tante móvil en los suelos agrícolas de la co-marca del Bajo Vinalopó. Según Chlopecka etal. (1996), las formas antropogénicas suelen sermás móviles que los metales procedentes delmaterial originario, por lo que las elevadas frac-ciones extraíbles parecen corroborar el origenantrópico de metales como el Cd y Pb.

Las concentraciones extraíbles de meta-les pesados representan entre un 3 y un 10% delcontenido total, excepto para el Cd y el Pb querepresentan más del 20%. Estos porcentajes sonsemejantes a otros resultados de la bibliogra-

fía, donde la fracción disponible por las plantasrepresenta aproximadamente un porcentaje al-rededor del 10%, si bien algunos elementoscomo el Cd y Pb pueden exceder estos valores(p. ej., Stalikas et al., 1999).

A pesar de que los contenidos extraíblesde Cd presentan un orden de magnitud bajo,estas concentraciones son elevadas respecto alos contenidos totales. La fracción extraíble deCd viene a representar un 27% (valor medio)del contenido total. Así, un 61% de las muestraspresentan un porcentaje superior al 20%. Cabedestacar una parcela próxima al antiguo caminode El Altet, en el municipio de Elche, que pre-senta un contenido extraíble del 57% respectoal total y, por tanto, la fracción extraíble de Cdrepresenta más de la mitad del contenido total.Estos porcentajes indican una elevada disponi-bilidad de este elemento. Esta elevada fracciónextraíble podría deberse a la utilización de fer-tilizantes fosfatados que introduciría en elmedio edáfico mayores contenidos de Cd enformas disponibles, aunque no se puede des-cartar su procedencia a partir del uso de aguasresiduales para el riego de estos suelos y/o eluso de lodos de depuración para el aporte de

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materia orgánica, ya que también suelen serprácticas habituales en algunos suelos agrícolasdel Bajo Vinalopó (Bru, 1993).

Paralelamente, los contenidos extraíblesde Pb también presentan una elevada fracciónextraíble respecto al contenido total, con unvalor medio del 21%. Estos resultados son su-periores a los encontrados por Andreu (1991)con un valor medio del 11% tras extracción conEDTA en suelos cultivados de la provincia deValencia. Además, cabe mencionar que el 89%de las parcelas presenta un porcentaje mayor al20% respecto al contenido total, por lo que estamayor disponibilidad del Pb se manifiesta parala mayoría de las muestras analizadas. Estos re-sultados están en consonancia con otros resul-tados de la bibliografía (p. ej., Luo y Christie,1998; Stalikas et al., 1999), donde el Cd y Pbrepresentan los elementos con una mayor dis-ponibilidad para los cultivos. Este hecho podríaexplicarse a consecuencia de la contaminaciónantrópica o externa que incorpora estos metalespesados fundamentalmente en formas solublese intercambiables.

En el lado opuesto, se encuentran el Cr yFe que presentan los porcentajes más bajos. Elporcentaje medio de Cr extraíble con respectoal total presenta un valor del 0.2%, que es si-milar al porcentaje establecido por Andreu(1991). Estos resultados parecen sugerir un ori-gen natural del Cr, ya que las formas antropo-génicas suelen ser más solubles y disponibles(McLaughlin et al., 2000), si bien en últimainstancia dependerá de los componentes delsuelo. Además, el elevado pH disminuye la so-lubilidad de este elemento y favorece la pre-sencia de formas insolubles. En definitiva, losvalores obtenidos en el área de estudio se en-cuentran dentro de los rangos normales con-sultados en la bibliografía, por lo que lafracción extraíble de Cr analizada no parece in-dicar una disponibilidad importante de estemetal. En el caso del Fe, la fracción extraíblerepresenta un 0.1% del contenido total, siendoel porcentaje inapreciable en la mayoría de las

muestras analizadas. Esta baja proporción decontenido extraíble se debe al elevado pH delos suelos, que disminuye la solubilidad del Feal favorecer la formación de compuestos inso-lubles. En ocasiones, la fracción extraíble deestos micronutrientes puede aumentar tras elabonado, si bien contenidos incluso superioresal 5% respecto al total no llegan a provocarefectos tóxicos en los cultivos. En el área de es-tudio, ninguna de las parcelas analizadas al-canza ni supera este porcentaje.

Para el resto de metales pesados, la frac-ción extraíble con respecto al total presenta va-lores normales, lo cual parece confirmar unorigen natural de estos elementos a partir delmaterial originario, sin un incremento aprecia-ble de los niveles disponibles como conse-cuencia de las actividades antrópicas.

En definitiva, en algunos de los suelosagrícolas analizados se ha identificado una ele-vada fracción extraíble con respecto al totalpara algunos elementos como el Cd y Pb, comoconsecuencia de actividades humanas de ca-rácter puntual. En estas parcelas deberían rea-lizarse investigaciones adicionales paraconcretar el origen de dichas concentracionesy llevar a cabo un seguimiento de la evoluciónde las mismas. Para el resto de parcelas, loscontenidos de metales pesados se encuentrandentro de los rangos normales y, por tanto, pre-sentan una calidad aceptable desde el punto devista de la contaminación por metales pesados.

CONCLUSIONES

Los suelos agrícolas bajo cultivos vege-tales de la comarca del Bajo Vinalopó han sidocaracterizados a través del análisis de las pro-piedades y características edáficas, así comodel contenido total y extraíble de Cd, Co, Cr,Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn en 18 parcelas agríco-las seleccionadas aleatoriamente. Estos suelosagrícolas presentan un pH básico y problemasde salinidad en algunas zonas de la comarca. Elporcentaje en materia orgánica es relativamente


bajo, como consecuencia del uso intensivo alque se ven sometidos estos suelos, y el conte-nido en carbonatos es elevado debido a la pre-sencia de materiales carbonatados propios delárea Mediterránea. La capacidad de intercam-bio catiónico presenta valores adecuados paraun uso agrícola para la mayoría de parcelas,aunque tres de las parcelas analizadas presentanuna baja capacidad para almacenar nutrientespara un uso agrícola, con una CIC inferior a 10cmol(+)/kg. En cuanto al análisis granulomé-trico, las partículas de tamaño limo son mayo-ritarias, y predominan de igual forma lastexturas finas y medias.

Los contenidos totales medios de metalespesados siguen la siguiente secuenciaFe>Mn>Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>Co>Cd, mientrasque los valores máximos siguen el mismoorden excepto en el caso del Pb que presentaun contenido máximo superior al Zn. Las 18parcelas muestreadas presentan, en general, ni-veles de metales pesados similares o inclusomenores a los contenidos analizados por otrosautores en suelos cultivados de la ComunidadValenciana, por lo que puede considerarse quela calidad de estos suelos es aceptable, salvo enaquellas parcelas en las que se han encontradovalores más elevados. Ninguna de las parcelasanalizadas supera los valores límite de concen-tración de metales pesados establecidos por elReal Decreto 1310/1990, por el que se regula lautilización de los lodos de depuración en el sec-tor agrario, y todas ellas se encuentran dentrode los rangos normales. Finalmente, en algu-nos de los suelos agrícolas se ha identificadouna elevada fracción extraíble con respecto altotal para algunos elementos como el Cd y Pb.En estas parcelas deberían realizarse investiga-ciones adicionales que permitieran concretar elorigen de dichas concentraciones y las posiblesrepercusiones medioambientales. A pesar deesto, se puede confirmar que los suelos agríco-las analizados en la comarca del Bajo Vinalopóno presentan una fuerte contaminación por me-tales pesados, si bien la contaminación puede

producirse a nivel puntual en aquellos suelos oparcelas afectadas por actividades humanas lo-calizadas. No obstante, sería recomendable unamayor moderación en el uso de productos agro-químicos y la utilización de agua de calidadaceptable para el riego, con el fin de no incre-mentar los niveles actuales de metales pesadosen determinadas parcelas y, en general, en lossuelos agrícolas de la provincia de Alicante, ymantener e incluso mejorar la calidad ambien-tal y productiva de estos suelos.

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