Caracterización magnética de polvo urbano y plantas de la Zona Metropolitana del Valle de México

Abstract

"Investigaciones recientes han demostrado que los gases automotores contienen elementos potencialmente tóxicos, los cuales se acumulan sobre las superficies del suelo urbano (asfalto, cemento, empedrado, etc.) y se mezclan con el polvo urbano (PU). En este estudio se determinan los valores de umbrales magnéticos por medio de muestras de PU depositado en calles y hojas de plantas provenientes de zonas con diferentes tipos de usos del suelo de la Zona Metropolitana del Valle de México. Se colectaron 89 muestras de PU y un mismo número de muestras de hojas de Ficus benjamina de zonas con diferentes tipos de uso de suelo (habitacional, equipamiento, habitacional-comercial, espacios abiertos e industria). Los parámetros magnéticos determinados fueron: susceptibilidad magnética específica másica (χlf), porcentaje de la susceptibilidad dependiente de la frecuencia (χdf%), magnetización remanente isotermal a 700 mT (MRI0.7) y adicionalmente la concentración de Pb y Zn. Las curvas de magnetización vs campo magnético presentaron una saturación de la magnetización para campos magnéticos entre 200 a 300 mT y la fracción S-200 (S-200 = MRI-0.2/MRI0.7) presentó valores entre 0.7 a 1.0; este comportamiento es característico de muestras con minerales de baja coercitividad magnética (ferrimagnéticos). Las curvas termomagnéticas (κ vs T) de PU indican que la principal fase magnética es alrededor de 580 °C, lo que sugiere la presencia de titano-magnetita pobre en Ti y magnetita. Las concentraciones de Pb y Zn presentan correlación estadísticamente aceptable con los parámetros magnéticos. Los análisis discriminantes en ambos tipos de muestras (agrupación por tipos de uso del suelo, las variables χlf, χdf%, MRI0.7 y las concentraciones de Pb y Zn) dan un resultado menor al 50% en ambos casos. Por tanto, no es posible establecer diferencias significativas entre los tipos de uso de suelo, los parámetros magnéticos medidos y la concentración de Pb y Zn. La determinación de los valores umbrales magnéticos se obtuvo del polvo urbano con las menores concentraciones de Pb y Zn. Los valores umbrales para el PU fueron: MRI0.7 = 58 mAm2 kg-1 y χlf = 4.5 mm3 kg-1, en tanto que para las plantas fueron: MRI0.7 = 1.6 mAm2 kg-1 y χlf = 0.13 mm3 kg-1. Las representaciones espaciales de los valores umbrales de MRI0.7 de PU y plantas revelaron que las zonas de la parte central y sureste de la Zona Metropolitana del Valle de México son potencialmente peligrosas por su alta concentración de Pb o Zn."

"Recent investigations have demonstrated that motor-vehicle gas contains particles with potentially toxic elements. These contaminating particles accumulate on the soil surface or overlying material (asphalt, stone and concrete pavements) and they are usually mixed with urban dust. In this work we determine the magnetic threshold values using urban dust and leave samples collected from different type of urban land-use soil along the metropolitan area of Mexico City and identify potentially dangerous areas considering potentially toxic elements. 89 urban dust samples deposited on the streets and same number of Ficus benjamina leaves were collected from different land-use zones (residential, equipment, residentialcommercial, open space and industry). The magnetic parameters determined were: mass especific magnetic susceptibility (χ lf), percentage frequency dependent susceptibility (χ df%), isothermal remanent magnetization at 700 mT (IRM0.7). Additionally the concentrations of Pb and Zn were also obtained. Isothermal remanence acquisition curves for dust samples yielded a saturation between 200 and 300 mT and S-200 (S-200= MRI-0.2/MRI0.7) fraction values were found between 0.7 to 1.0 - characteristic of samples with low magnetic coercivity minerals (ferrimagnetics). The κ vs T curves indicate the main magnetic phase about 580 °C which attests the presence of Ti-poor titanomagnetite or almost pure magnetite. The Pb and Zn concentrations show acceptable statistically correlation with magnetic parameters. Discriminant analyzes in both types of samples gave values low than 50% in both cases. Therefore, it is not possible to attest the significant differences between measured magnetic parameters, concentration of Pb and Zn and soil type. The threshold values for urban dust were MRI0.7 = 58 mAm2 kg-1 and χlf = 4.5 mm3 kg-1 while the plant threshold values were: MRI0.7 = 1.6 mAm2 kg-1 and χlf = 0.13 mm3 kg-1. Spatial representations of these threshold values revealed that zones from central and southeast of Valle de Mexico Metropolitan Zone are the most potentially dangerous areas considering their high concentration of Pb and Zn."