El color del polvo urbano como indicador de contaminación por elementos potencialmente tóxicos: el caso de Ensenada, Baja California, México

Abstract

C ontamination by potentially toxic elements (PTE) is not periodically evaluated, given that the chemical analyses have a high cost. The ashes and combustion fumes give the ground a dark color, which could serve as a proxy indicator. In this study, a methodology was designed to prove the use of the color of urban dust as an indicator of contamination by PTE, and the most contaminated color was identified. 86 dust samples from Ensenada, Baja California were analyzed. The color of the samples was measured and the color indices (CI) were calculated using the RGB system. Nickel (Ni), Copper (Cu), Zinc (Zn), Lead (Pb), Rubidium (Rb), Vanadium (V), Strontium (Sr), and Yttrium (Y) were analyzed through x-ray fluorescence methods. The samples were grouped by color using the Munsell tables; the groups were validated with a discriminant analysis using the color indices. The multiple regressions indicated that there exists a relation between the CI and the PTE. The averages of the analyzed elements in the samples grouped by color were different (Kruskal-Wallis, P < 0.05). Gray dust contains higher concentrations of Pb, Cu, Zn and Ni. The color indices of urban dust can be considered a proxy methodology given their low cost, speed and reliability.Resumen L a contaminación por elementos potencialmente tóxicos (EPT) no se evalúa periódicamente, ya que los análisis químicos son de costo elevado. Las cenizas y humos de combustión otorgan color obscuro al suelo y afectan la salud de la población. El color podría funcionar como indicador proxy. En este trabajo se diseñó una metodología para probar el uso del color del polvo urbano como indicador de contaminación por EPT y se identificó el color más contaminado. Se analizaron 86 muestras de polvo de Ensenada, Baja California. El color de las muestras se midió y los índices de color (IC) se calcularon con el sistema RGB. El Níquel (Ni), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Plomo (Pb), Rubidio (Rb), Vanadio (V), Estroncio (Sr) e Itrio (Y) se analizaron por fluorescencia de rayos X. Las muestras se agruparon por color con las tablas Munsell; los agrupamientos se validaron con un análisis discriminante utilizando los IC. Las regresiones múltiples indicaron que existe relación entre los IC y los EPT. Las medianas de los elementos analizados en las muestras agrupadas por color fueron diferentes (Kruskal-Wallis, P < 0.05). El polvo gris contiene mayores concentraciones de Pb, Cu, Zn y Ni. Los índices de color del polvo urbano pueden considerarse una metodología proxy debido al bajo costo, rapidez y confiabilidad.Received: February 4, 2015 / Accepted: July 7, 2015.Palabras clave: Índices de color; índice de rojez; índice de saturación; índice hue.

Distribución espacial de los metales pesados en polvos urbanos de la ciudad de Ensenada, Baja California, México

“…Un estudio previo realizado en Ensenada revela que los polvos urbanos de color gris contienen mayores concentraciones de Pb, Cu, Zn y Ni (Cortés et al, 2015); sin embargo, no se realizó un análisis espacial, por lo que es necesario identificar las zonas de mayor contaminación con la idea de tomar acciones de remediación para proteger a la población.…”

“…A previous study in Ensenada reveals that gray urban dust has higher concentrations of Pb, Cu, Zn and Ni (Cortés et al, 2015); however, a spatial analysis was not carried out, so it is necessary to identify the areas with higher pollution with the idea of taking remedial action to protect the population.…”

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“…Urban dust is a heterogeneous mixture of local soil and dust from natural and anthropogenic sources (e.g., Cortés et al, 2015;Sánchez-Duque et al, 2015). A large portion of the dust is made up of PM 10 and smaller particles.…”

“…As is the case for soils, chemical analyses are costly: they need a large number of samples and may produce toxic byproducts. Besides magnetic methods, the use of colors of urban dust has been suggested by Cortés et al (2015); e.g., ashes and combustion fumes leave dark colors. An important aspect of the final color of dust is the pretreatment of the samples: sieving, homogenization and humidity content may alter their color (Cortés et al, 2015).…”

“…The trend in the clay layer with higher magnetic susceptibility values correlates with mean concentrations of heavy metals 1.5 times higher than in the silicate layer. Cortés et al (2015) calculated color indices for dust collected on urban streets. They used the RGB system and grouped each color using the Munsell tables (Munsell Color, 2000).…”