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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Barrio-Parra, FAutor (correspondencia)Serrano-Garcia, HAutor o CoautorIzquierdo-Diaz, MAutor o CoautorDe Miguel EAutor o Coautor

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12 de enero de 2025
Publicaciones
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Artículo

A proposed methodology for the definition of background and reference values for trace elements in fluvial sediments

Publicado en: ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY. 290 117517- - 2025-01-15 290(), DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.117517

Autores:

Barrio-Parra, F; Alvarez, R; Serrano-Garcia, H; Izquierdo-Diaz, M; Ordonez, A; Garcia-Fernandez, C C; De Miguel, E
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Afiliaciones

Univ Oviedo, Dept Min Exploitat & Prospecting, ISYMA Grp, Independencia 13, Oviedo 33004, Asturias, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Prospecting & Environm Lab PROMEDIAM, ETS Ingn Minas & Energia, Alenza 4, Madrid 28003, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The Water Framework Directive (WFD, 2000/60/EC) mandates member states to consider trace element background values when establishing environmental quality standards (EQS) for sediments. This study proposes defining the "background" value as the trace element concentration that is consistently present in the unaltered natural environment, and the "reference" value as an upper limit of variation of naturally occurring concentrations, suggestive of anthropogenic enrichment if exceeded. We argue that background and reference values can be computed as the upper limits of the one-sided 95 % confidence interval for the median and for the 90th percentile, respectively. This proposition has been tested in two European river basins with different historical anthropogenic impacts: the Nalon (impacted by mining activities) and the Esva (mostly unpolluted) basins. For 110 bottom sediment samples collected from both pristine (background) and potentially impacted (non-background) locations, 19 elements were analyzed by ICP-MS/ICP-AES. The proposed background and reference values, calculated using the Bootstrap method, demonstrated consistency despite geological differences between the basins. The methodology proved particularly effective in datasets with a limited sample size and highly skewed data distributions. In the Nalon basin, with higher anthropogenic activity, the percentage of samples exceeding reference values was higher than in the Esva basin (e.g., 29 % vs 7 % for As and 11 % vs 0 % for Pb), suggesting the utility of these values in discerning potential impacts of historic mining activities. In the Esva basin, background and reference values were either near or below generic thresholds for good ecological status (LEL, TEL) unlike the Nalon basin, in which reference values for all elements, except three, exceeded these thresholds.
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Palabras clave

BackgroundBase-linesBootstrapEnvironmental riskFresh-water sedimentsHeavy-metal contaminationJiaozhou bay catchmentLife below waterMercurMining district spainQuality guidelinesSedimentSoilsSurface sedimentsThresholThresholdWater framework directive

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 10/106, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Toxicology.

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Impacto y visibilidad social

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/87148/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 113
  • Descargas: 71
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 14 - Life below water, con una probabilidad del 49% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (BARRIO PARRA, FERNANDO) y Último Autor (de Miguel, E).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido BARRIO PARRA, FERNANDO.

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Objetivos del proyecto

El presente estudio tiene como objetivos principales: definir el valor de fondo como la concentración de elementos traza presente de forma constante en el ambiente natural no alterado; establecer el valor de referencia como el límite superior de variación de concentraciones naturales, indicativo de enriquecimiento antropogénico si se supera; proponer el cálculo de estos valores mediante los límites superiores del intervalo de confianza unilateral del 95 % para la mediana y del 90 % para el percentil 90; evaluar la metodología en dos cuencas fluviales europeas con diferentes impactos antropogénicos; y validar la utilidad de estos valores para discernir impactos históricos, especialmente en contextos con tamaños de muestra limitados y distribuciones sesgadas.
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Resultados más relevantes

El estudio presenta una metodología para definir valores de fondo y de referencia de elementos traza en sedimentos fluviales, aplicada en dos cuencas europeas con distintos niveles de impacto antropogénico. Los resultados más relevantes incluyen: (1) la definición de valores de fondo como el límite superior del intervalo de confianza al 95 % para la mediana y valores de referencia como el límite superior del intervalo al 90 % para el percentil 90; (2) la validación de esta metodología mediante el método Bootstrap en 110 muestras, mostrando consistencia pese a diferencias geológicas; (3) en la cuenca del Nalón, el 29 % y 11 % de las muestras superaron los valores de referencia para As y Pb, respectivamente, frente al 7 % y 0 % en la cuenca del Esva; (4) los valores de referencia en la cuenca del Esva se situaron cerca o por debajo de los umbrales ecológicos genéricos, a diferencia del Nalón, donde la mayoría los superó.
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Reconocimientos ligados al ítem

This study was funded through the FLUCOS [PID2020-115313RB-I00/AEI/10.13039/501100011033] research grant of the Spanish Ministry of Science and Innovation.
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