Análisis comparativo de los NGR de Metales Pesados por Comunidades en España.

Por. Irene Serrano Martínez

abstract

This project is a compilation of the geochemical background values of heavy metals and the generic reference levels for each of the autonomous communities of Spain. Due to the fact that these concepts constitute a legislative tool for soil protection, it is necessary to know the geochemical background levels of heavy metals in the rock substrate in order to establish them, since their concentration depends on the materials in question. The relationship between background levels and lithology will also be examined. This work aims to become a tool capable of unifying all the regional NRMs at the national level, and to define in broad terms the relationships between the different lithologies of Spain and their background levels.

En este artículo se realiza una recopilación de los valores de fondo geoquímico de metales pesados y de los niveles genéricos de referencia para cada una de las Comunidades Autónomas de España. Dado que estos conceptos sirven como herramienta legislativa en materia de protección de suelos; para su determinación se deberán conocer los niveles de fondo geoquímico de metales pesados en el sustrato rocoso, ya que la concentración de los mismos varía de unos materiales a otros; donde también influye la relación con la litología. Este trabajo pretende servir como herramienta para unificar los Niveles Genéricos de Referencia (NGR) autonómicos a nivel estatal, y definir a grandes rasgos las relaciones entre las diferentes litologías de España y sus niveles de fondo.

Los metales traza en los suelos pueden originarse de forma geogénica o antropogénica. Los primeros, depende en gran medida de la llamada geodisponibilidad, que se define como aquella porción de su contenido total que puede liberarse a la biosfera por procesos mecánicos, químicos o biológicos (Plumlee, 1994). A este respecto, la declaración de un suelo como contaminado ha  creado controversia en cuanto a metales pesados (MP) se refiere, dado a que es posible crear unos estándares que delimiten el nivel de los contaminantes de carácter antropogénico (como los contaminantes orgánicos de síntesis) pero sin embargo, no puede afirmarse en el caso de los contaminantes geogénicos, dado que los suelos contienen mayor o menor concentración de metales de forma natural en función del sustrato geológico en el que se desarrollan (Sierra Aragón, 2005). Salvo excepciones en zonas geológicas enriquecidas en determinados metales (anomalías geoquímicas), la presencia en el suelo de metales de origen geogénico es insignificante en relación con la derivada de acciones antropogénicas. (Galán y Romero, 2008). Las actividades humanas que pueden generar contaminación en el suelo pueden ser de tipo agrícola, industrial, agropecuario o la derivada de la inadecuada gestión de residuos sólidos urbanos.

La determinación de las concentraciones geoquímicas de fondo es necesaria para la legislación ambiental y toma de decisiones, especialmente en la evaluación de suelos contaminados. El fondo geogénico varía en función del tipo de roca originaria. De los distintos tipos de rocas, las rocas ultrabásicas, como las peridotitas, contienen altos contenidos en metales pesados como el Cr, Ni, Cu y Mn. Las menores concentraciones de metales pesados se encuentran en las rocas ígneas ácidas y en las sedimentarias (areniscas y calizas). Los porcentajes más altos de metales traza en los suelos, heredados de la roca madre, se dan para Cr, Mn y Ni, mientras que Co, Cu, Zn y Pb se presentan en menores cantidades y son mínimos los contenidos en As, Cd y Hg. (Huertos y Romero, 2008). Así las rocas eruptivas ultrabásicas y básicas son ricas en Zn, Co, Cr, Cu y Ni, mientras que las eruptivas ácidas, como el granito, son ricas en B y Sn, y pobres en Co, Cu, Cr y Ni. Las rocas metamórficas, como los gneises y los esquistos, presentan altas concentraciones de Mo y Pb y presentan un contenido en elementos traza intermedio entre las rocas eruptivas ácidas y básicas (Sierra, 2005).

El conocimiento de las concentraciones de elementos traza de origen geogénico es clave para la determinación de los NGR. Comunidades Autónomas como Madrid, Galicia, Comunidad Valenciana, Asturias, Navarra, La Rioja presentan los mayores niveles de fondo para Mn; otras como Castilla La Mancha y Cataluña presentan altos niveles de Cr; Islas Baleares y Castilla y León altos niveles de Zn; así como el Ba en Andalucía, el Fe en Murcia o el Al en Cantabria. Se debe tener en cuenta que estos datos unificados procedentes de varios estudios (IHOBE, De Miguel, Kabata- Pendias, etc.) han sido tomados con metodologías de cálculo distintas en cada Comunidad Autónoma, y exclusivamente sirven para dar una visión general de los metales más comunes en la mediana de datos, es decir, aquellas concentraciones de metales más comunes distribuidas en el territorio.

La gestión y declaración de los suelos como contaminados a nivel estatal se recoge en el Real Decreto 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades potencialmente contaminantes del suelo y los criterios y estándares para la declaración de suelos contaminados. La ley recoge las sustancias químicas antropogénicas de carácter peligroso para la salud humana y la protección de los ecosistemas, así como las actividades potencialmente contaminantes del suelo (APC), donde se especifican las actividades económicas que requieren licencia y monitorización periódica a través de Informes Preliminares de Situación (IPS) los cuales tienen como objetivo evaluar de modo específico la posibilidad de que se hayan producido o se puedan producir en el futuro episodios de contaminación del suelo.

Se incluyen además los criterios para la identificación de suelos destinados a aquellos que requieran una valoración de riesgos ambientales, es decir, la realización de un Análisis Cuantitativo de Riesgos (ACR), en el caso de superarse los NGR para sustancias contaminantes estén, o no, incluidas en el listado de sustancias peligrosas, entre otras acciones.

La ley establece de igual modo, que las competencias en materia de suelos contaminados competen a las CC.AA., las cuales deberán establecer sus NF y NGR.

La metodología de cálculo de los Niveles Genéricos de Referencia y de los Niveles de Fondo se basa en gran medida en cálculos de estadística descriptiva. La determinación de los NF de una comunidad comienza con la exclusión de aquellas zonas en las que se conozca o sospeche que puede haber sido contaminada de forma antrópica. Posteriormente, se lleva a cabo un plan de muestreo representativo de la comunidad, y se calculan parámetros descriptivos tales como la media, moda, mediana, varianza, desviación típica, error típico, rango intercuartílico, y percentiles p90, p95 y p99.

Es habitual el posterior ajuste de los datos con un test de normalidad, donde la distribución normal representa la forma en la que se distribuyen en la naturaleza los diversos valores numéricos de las variables continuas. Este tipo de test incluye la interpretación de la desviación estándar y su relación con los datos cuantitativos manejados, útil para cuantificar la variación o la dispersión del conjunto de datos numéricos. En los casos que las CC.AA. no pudieran determinar sus NGR, el R.D. 9/2005 establece que estos niveles pueden ser calculados con la media de los datos más el doble de la desviación estándar de las concentraciones existentes en suelos no contaminados.

Cada comunidad además, establece según el R.D. 9/2005, valores umbral en función del uso del suelo Urbano/Residencial, Industrial, Otros Usos y de forma excepcional Agrario o Agropecuario- Forestal (Nrb en Islas Baleares, Ecosistemas en Cataluña), Recreativo (Asturias), Área de Juego Infantil (Aragón, País Vasco), Parque Público (País Vasco), así como en el caso de Galicia, que además de los valores de referencia de cada uso del suelo, se determinaron valores de referencia específicos calculados a través de varias vías de exposición (ingestión del suelo, inhalación de partículas, contacto dérmico, ingestión de cultivos e ingestión de aguas) para la protección de la salud humana y protección de aguas, protección de organismos por disolución del suelo y fitotoxicidad respecto a la protección de ecosistemas.

Además, comúnmente se aplican otros criterios en las CC.AA. como el valor VR90 (cota superior de la mediana del percentil 90), que permite eliminar los valores atípicos procedentes de anomalías geoquímicas, así como los valores anómalos por la inclusión de muestras de suelo contaminadas de forma antrópica de forma errónea. Otros criterios aplicables son el criterio de Contigüidad (se reducen los niveles para uso industrial y urbano del suelo de modo que el nivel para uso industrial no podrá superar 10 veces el nivel de uso urbano, y de igual modo el uso urbano respecto a los niveles de referencia de otros usos del suelo) y el criterio de Reducción (el cual consiste en establecer el NGR a 100 mg/kg como máximo posible).

En el documento completo del presente trabajo se incluyen los niveles de fondo publicados o calculados de cada comunidad autónoma, pudiendo encontrarse de forma homogénea (comúnmente) o seccionado en función de ciertas zonas de muestreo (Murcia), Unidades Tipo según la geoquímica de la región (Madrid), clases en función del sustrato geológico (País Vasco), etc.; así como su metodología de cálculo para sus NF y NGR.

Por lo tanto, se establece que la determinación de las concentraciones geoquímicas de metales pesados en suelos de base es absolutamente necesaria para la determinación de los niveles de fondo natural (NF), y la posterior determinación de los niveles genéricos de referencia (NGR) para su aplicación como herramienta legislativa; y que cada CCAA debe establecer sus propios niveles de referencia dadas las especificaciones diferentes relativas al fondo geoquímico así como los usos del suelo y la ordenación del territorio de cada comunidad. Por último, es necesario emplear herramientas de analítica descriptiva para establecer una correlación realista en función de la distribución de las concentraciones de metales pesados y elementos traza en la totalidad de las regiones.

 A continuación, se incluye la síntesis principal, donde se recopilan los Niveles Genéricos de Referencia de todas aquellas comunidades autónomas que los han publicado, así como la ley autonómica en la que quedan recogidos y sus especificaciones de cálculo particulares.