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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana Volumen 69, núm. 2, 2017, p. 433 ‒ 445 |
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Índices de sorción de metales pesados en suelos urbanos: el caso de Morelia, Michoacán
Francisco Bautista, Elsy Campuzano, Carmen Delgado, Avto Goguitchaichvili
Francisco Bautista
Elsy Campuzano
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Laboratorio Universitario de Geofísica Ambiental, Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México. Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José de la Huerta. C.P. 58190. Morelia, Michoacán, México.
Elsy Campuzano
Universidad Politécnica del Estado de Guerrero. Carretera Federal Iguala-Taxco, Km 105. C.P. 40321. Taxco de Alarcón, Guerrero, México.
Carmen Delgado
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra (INICIT-UMSNH). Avenida universidad No. 1471, Ciudad Universitaria. C.P. 58066. Morelia, Michoacán, México.
Avto Goguitchaichvili
Laboratorio Universitario de Geofísica Ambiental, Instituto de Geofísica, Unidad Michoacán. Universidad Nacional Autónoma de México. Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José de la Huerta. C.P. 58190. Morelia, Michoacán, México.
Resumen
Debido al acelerado crecimiento urbano y al desarrollo de las actividades antrópicas, como las de giro industrial, flujo vehicular y generación de residuos sólidos urbanos, se han liberado grandes cantidades de metales pesados al medio ambiente, contribuyendo así a la contaminación de los suelos urbanos. Esta contaminación ha ido en aumento y se ha convertido en objeto de estudio, sin embargo, la capacidad del suelo para adsorber metales pesados es poco estudiada en la actualidad. El objetivo de este trabajo fue evaluar y/o desarrollar tres índices de sorción de metales pesados, así como su validación matemática mediante árboles de decisión para clasificación. El estudio se realizó en la zona urbana de la ciudad de Morelia, Michoacán, donde se tomaron de manera sistemática 100 muestras de suelo urbano superficial. Posteriormente, se determinó el contenido de materia orgánica, pH, capacidad de intercambio catiónico, porcentaje de arcillas, estructura, pedregosidad y densidad aparente. El índice de Lehmann fue evaluado y se desarrollaron dos nuevos índices: el índice Lehmann modificado y el índice Bautista-Campuzano. La validación matemática de los tres índices se realizó mediante la elaboración de árboles de decisión para clasificación con el software WEKA. En el índice Lehmann se consideró principalmente el porcentaje de arcillas, estructura y pedregosidad; el índice Lehmann modificado utilizó la capacidad de intercambio catiónico, materia orgánica, pedregosidad y pH; y finalmente, el índice Bautista-Campuzano consideró de mayor importancia al pH, materia orgánica, arcillas, pedregosidad y densidad aparente. Los tres índices mostraron congruencia entre las propiedades del suelo y las clases de sorción de metales pesados con un coeficiente Kappa > 0.7. No obstante, el índice Bautista-Campuzano es el que mostró mayor congruencia teórica según el árbol de decisión para clasificación. Este estudio revela la importancia de la evaluación matemática y teórica de los índices mediante los árboles de decisión para clasificación. Por tal motivo, se considera que el índice Bautista-Campuzano es la metodología más eficiente para la generación de información y la toma de decisiones relacionada con el mejoramiento de los suelos en zonas urbanas para aumentar la sorción de metales pesados.
Palabras clave: contaminación, ciudad, suelos superficiales, árboles de decisión para clasificación.
