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Detección de plomo en suelos: La XRF revela contaminación de suelos de larga duración por pintura y gasolina

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Análisis de plomo en suelos usando un analizador XRF

El plomo es un metal pesado de origen natural que se encuentra en la corteza terrestre. La extracción y el uso difundido del plomo en varios productos, como la gasolina y la pintura, han aumentado los niveles de plomo tanto en el suelo como en el aire.

Si bien las normas de los EE. UU prohíben en la actualidad la gasolina y la pintura a base de plomo con el fin de reducir la exposición a este elemento, debe considerarse que el plomo no se descompone en el medio ambiente a lo largo del tiempo. Por consiguiente, el plomo que ha sido vertido en los suelos en el pasado sigue representando hoy un peligro tanto para el ambiente como para la salud de humanos y animales.

Riesgos para la salud por la exposición al plomo

No existe un nivel seguro de exposición al plomo. Y, una exposición muy frecuente podría causar daños graves en el cerebro, el sistema nervioso y los riñones. El envenenamiento por plomo plantea un importante riesgo para la salud de los fetos y niños menores, ya que ellos absorben y retienen el plomo con mayor facilidad que los niños mayores y los adultos. Su crecimiento y desarrollo pueden verse gravemente afectados, lo que conlleva a coeficientes intelectuales bajos, como también a problemas de aprendizaje y comportamiento.

La exposición al plomo a partir de los suelos es un riesgo mayor para los niños que habitan en áreas urbanas con mucho tráfico —debido a los vehículos que usaban gasolina a base de plomo—, o alrededor de edificios antiguos en los que se usó pintura a base de plomo, como es el caso de muchas casas estadounidenses construidas hasta finales de la década de los 70. La presencia de plomo en el suelo urbano también aporta polvo doméstico, el cual es considerado un medio de exposición importante para los niños.

Análisis de plomo en el suelo usando el analizador XRF portátil: Estudio de investigación

Una manera fácil de analizar los niveles de plomo en el suelo es a través de la fluorescencia de rayos X, conocida comúnmente por sus siglas inglesas «XRF». Los analizadores XRF portátiles son instrumentos portátiles que pueden usarse para analizar rápidamente suelos en busca de plomo y otros metales pesados por medio de un análisis de composición elemental in situ. De hecho, muchos estudios de investigación dependen hoy de analizadores XRF portátiles para analizar suelos en busca de plomo.

Como ejemplo, destaca un estudio reciente en el que se analizaron los efectos de la formación del suelo (pedogénesis) urbano a partir de pintura y gasolina en la ciudad de Durham, Carolina del Norte. En pocas palabras, la formación del suelo urbano cubre los procesos naturales y humanos por los cuales los suelos cambian con el tiempo.

El proyecto de investigación tuvo como objetivo cuantificar las concentraciones de plomo (Pb) que se hallaban en la superficie del suelo de toda la ciudad. Este estudio se centró en entornos residenciales y de calle, calles con alta o baja densidad de tráfico, casas con diferentes años de construcción y vecindarios. Otro objetivo era analizar cómo la formación del suelo urbano provocaba cambios en las concentraciones de Pb en el suelo superficial a lo largo del tiempo.

Procesos de cambio en el suelo urbano que redistribuyen el plomo a lo largo del tiempo

Figura 1. Esquema de los procesos de cambio del suelo urbano que movilizan y redistribuyen el plomo (Pb) a lo largo del tiempo, en función de los cuatro componentes del modelo de pedogénesis de Simonson de 1959.

Para el estudio, se recogieron muestras de suelo provenientes de calles, residencias y llanuras aluviales. Las muestras fueron secadas al aire, tamizadas y colocadas en recipientes de muestras, dotados de una película Mylar. El analizador XRF portátil (específicamente, el analizador Vanta™ de la serie M con tubo de rayos X de 50 kV) fue usado para analizar las muestras de suelo a fin de determinar su composición elemental.

Entre los elementos a medir se incluían el fósforo (P), el potasio (K), el calcio (Ca), el magnesio (Mg), el manganeso (Mn), el zinc (Zn), el hierro (Fe) y los metales de traza, como el plomo (Pb). Se analizó un total de 133 muestras de suelo con el analizador XRF.

Tras el análisis, los investigadores observaron una correlación entre los niveles elevados de plomo y la antigüedad de las residencias. Es decir que, cuanto más antiguas eran las casas, la exposición al plomo era superior a partir del suelo circundante. A través de este estudio, también se descubrió que los procesos de cambio del suelo urbano tienden a reducir y disipar la contaminación por plomo en el suelo generada por la pintura y la gasolina. Este descubrimiento favorecerá los enfoques de la salud pública a fin de reducir la exposición al plomo.

Este estudio se publicó en el reciente artículo «Urban-Soil Pedogenesis Drives Contrasting Legacies of Lead from Paint and Gasoline in City Soil», escrito por Anna M. Wade, Daniel D. Richter, Christopher B. Craft, Nancy Y. Bao, Paul R. Heine, Mary C. Osteen y Kevin G. Tan.

Para ahondar en este estudio, consúltelo aquí.

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Gerente superior de productos – Instrumentos analíticos

Michael Hull es gerente superior de productos para la División de Instrumentos Analíticos de Evident. Día a día, ayuda a los usuarios de la tecnología XRF para guiarles a determinar la mejor solución personalizada. Michael posee un doctorado en Química Inorgánica otorgado por la Universidad de Notre Dame (Indiana, EE. UU.). Utiliza técnicas de rayos X para la caracterización estructural, la determinación de composición y la identificación analítica. Antes de unirse a Evident, formó parte del cuerpo docente de la Universidad Estatal del Noroeste de Missouri y ha sido investigador visitante en la Universidad Rice y la Escuela de Minas de Colorado.

九月 21, 2021
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