Predicting Patterns of Heavy Metal Contamination in Rio Grande Valley Agricultural Soils

Abstract

The Rio Grande Valley of Texas is the statewide leader in the production of produce and grains and is irrigated by the Rio Grande River, in which heavy metal contaminants have been documented by both the International Boundary Water Commission and the United States Geological Survey. This work attempts to observe and document patterns of heavy metal pooling in order to mitigate the increased risk of contamination due to urbanization. We hypothesize that relationships exist between heavy metal content and proximity to roads, land use, and soil type. This research tests these relationships through soil sampling and atomic absorption spectrometry (AA-S), inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), and portable x-ray fluorescence spectrometry (pXRF). Raw data and statistical analyses are provided for As, Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Se, and Zn; all samples fell under safe levels of heavy metal content provided by both the Texas Commission on Environmental Quality and the Environmental Protection Agency.

Alternate abstract:

El Valle del Río Grande de Texas es el líder estatal en la producción de frutas, verduras y granos. Esta región fértil es regada por el Río Grande, en el cual la Comisión Internacional de Aguas Fronterizas y el Servicio Geológico de los Estados Unidos han encontrado contaminantes de metales pesados por encima de los estándares legales. Este trabajo intenta observar y documentar patrones en la acumulación de metales pesados para mitigar el mayor riesgo de contaminación de estos debido a la urbanización. Inferimos que existen relaciones entre el contenido de metales pesados y la proximidad a las carreteras, el uso del suelo, y el tipo de suelo. Esta investigación prueba estas relaciones a través del muestreo de suelo en el Valle del Río Grande y utiliza espectrometría de absorción atómica, espectrometería de masas de plasma acoplada inductivamente y espectrometría de fluorescencia de rayos X. Datos brutos y análisis estadísticos son proporcionados para As, Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Se y Zn; todas las muestras cayeron bajo niveles seguros de contenido de metales pesados de acuerdo con los estándares de la Comisión de Calidad Ambiental de Texas y la Agencia de Protección Ambiental.