Caracterización y modelación de la contaminación por metales pesados en época seca en el sedimento de vías seleccionadas de Barranquilla

Abstract

Los cambios en el uso del suelo debido a la urbanización generan problemas ambientales, especialmente en países en desarrollo con deficiente planificación urbana. Esto afecta la calidad de los sedimentos en los sistemas de drenaje urbanos. La influencia de las características de la cuenca y las condiciones meteorológicas en las propiedades químicas de los sedimentos están relativamente poco exploradas, lo que destaca la necesidad de desarrollar una investigación que permita caracterizar cualitativa y cuantitativamente la contaminación por acumulación de metales pesados en vías urbanas seleccionadas de una cuenca urbana, modelando computacionalmente dicho comportamiento. Este estudio se llevó a cabo en una cuenca urbana de Barranquilla y analizó metales pesados en sedimentos de carreteras con diferentes usos de suelo (comercial, residencial e industrial), mediante espectroscopia de fluorescencia de rayos x de reflexión total. Se utilizaron además diversas técnicas estadísticas para evaluar la asociación entre variables, la jerarquía entre ellas y la influencia del uso de la tierra en la distribución espacial de los metales. Además, se realizó un análisis de sensibilidad al modelo EPA SWMM para identificar parámetros clave en la acumulación de metales pesados, destacando el SweepInterval como el más influyente. Se estudió el efecto de la frecuencia de limpieza en la acumulación de metales pesados en las vías. Los resultados indicaron que la concentración de metales pesados disminuyó en la cuenca de estudio en el orden industrial (Vía 40 con Calle 91) > comercial (Carrera 46, con calle 91) > residencial (Carrera 59B, entre calles 91 y 94). El uso del suelo tuvo un importante impacto en la variación espacial de los metales, encontrando como las posibles fuentes principales de los metales en los sedimentos viales, las fuentes geoquímicas y vehiculares, junto con la gasolina y las pinturas con plomo. Esta investigación destaca que se requiere el uso de diferentes técnicas de gestión con un enfoque adaptable contemplando intervalos de limpieza más cortos, lo que reducirá la acumulación de metales pesados en el sedimento de las vías estudiadas. Se sugiere una gestión dinámica de la disponibilidad de limpieza, enfocada en áreas con altos niveles de contaminantes y sectores socioeconómicos similares.