Muestreo y cuantificación de partículas

Se recolectó MP (ceniza) volcánica expulsada los días 29 y 31 de marzo del año 2019, en ocho sitios diferentes ubicados en el trayecto Atlixco-Puebla, la recolección se realizó en un horario de 12:00 horas a 16:00 horas (Figura 1; Tabla 1). El monitoreo de las partículas suspendidas fue realizado con un contador de partículas modelo DT-9880, marca CEM, con seis canales de medición de 0.3 µm, 0.5 µm, 2.5 µm, 5.0 µm, 7.5 µm y 10 µm y una tasa de flujo de 2.83 L/min. Para el monitoreo de material particulado se mantuvo encendido el contador de partículas durante 1 min. Las muestras analizadas para metales totales y lixiviados fueron obtenidas al caer mediante contenedores de polipropileno, en una cantidad aproximada de 10 g-30 g por sitio (^{United States Environmental Protection Agency [USEPA], 1996}).

Fuente: Elaboración propia con base en Google.

Figura 1 Identificación de los sitios de muestreo en trayecto Puebla-Atlixco de la cuenca a Atlixco. 

Adicionalmente, se compararon muestras de ceniza recolectadas en los años 1994, 2012 y 2019, correspondiente al mismo punto de muestreo (M8), zona de Atlimeyaya (18° 58' 36.3" N; 98° 28' 52.4" O), Puebla, México, bajo las mismas técnicas de recolección.

Cuantificación de metales totales

La caracterización de MP (cenizas) en la determinación de metales totales fue bajo la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004. Se trataron las muestras de los ocho sitios de muestreo, homogenizando y tomando 1 g de ceniza recolectada. Además, se digestó con ácido nítrico concentrado marca Merck en parrilla durante 2 h a ebullición dentro de campana de extracción de vapores, se filtró y aforó a 50 ml con agua destilada. El análisis de cada muestra fue por triplicado en un equipo de espectrofotometría de absorción atómica AAnalyst 400 (Perkin Elmer), equipado con un sistema de atomización por flama.

El espectrofotómetro fue previamente calibrado con curvas de calibración para los metales Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Ni y Zn, a partir de soluciones estándar certificados de 1000 ppm (Perkin Elmer) y se diluyeron con HNO₃ al 5% v/v (^{Diario oficial de la Federación [DOF], 2007}). Todos los reactivos usados fueron grado reactivo analítico, a menos que se especifique otro grado.

Cuantificación de metales lixiviados

Se realizó la lixiviación a las muestras de los ocho sitios muestreados con base al apartado AS-14 de la norma NOM-021-SEMARNAT-2000. Se pesaron 5 g de MP (cenizas) en vasos de precipitado de 50 ml de solución de ácido etilendiamino tetracético (EDTA) 0.005M. Cada vaso se colocó en un baño ultrasónico durante 25 min y se filtró con papel filtro No. 44 (23 µm). Posteriormente, se digestó con ácido nítrico concentrado marca Merck. Las soluciones se usaron para cuantificación de metales lixiviados (DOF, 2000).

Caracterización de las cenizas 1994, 2012 y 2019

Se compararon las cenizas de los años 1994, 2012 y 2019 muestreados en el área de Atlimeyaya (sitio de muestreo M8). Los espectros de infrarrojo se obtuvieron por el método de espectroscopia de infrarrojo (FTIR-ATR) con accesorio de reflectancia total atenuada (ATR). Se utilizó un espectrofotómetro marca Perkin Elmer, Spectrum One. La muestra de 20 mg de ceniza se colocó en un plato de acero inoxidable sobre un cristal ATR, se escaneó de 4000 cm^-1 a 650 cm^-1con el software Spectrum One y se obtuvo el perfil en transmitancia.

Para la caracterización por análisis de difracción de rayos X (DRX) en polvos se utilizó un difractómetro D8 Bruker Discover serie 2 con radiación Cu Kα. Las fases cristalinas se identificaron mediante la base de datos del comité conjunto de estándares de difracción de polvo (JCPDS). Se determinó la composición química elemental de las muestras mediante la técnica de espectroscopia de energía dispersada (EDS), verificando el espectro obtenido de seis repeticiones por cada muestra. La morfología se realizó por microscopía electrónica de barrido (SEM) en un microscopio marca JEOL modelo JSM-5610LV con un voltaje de aceleración de 20 keV (^{Kato et al., 2022}).

Análisis de datos

Los datos obtenidos de metales totales y metales lixiviados se evaluaron mediante el programa estadístico R Project for Statistical Computing para analizar la concentración de MP por predicción de interpolación por el método de distancia inversa ponderada para estudiar la interrelación entre los metales en la ceniza volcánica del Popocatépetl. Se evalúo el modelo por sus residuales a un nivel de confianza al 95%. Los resultados se consideraron significativamente diferentes cuando el valor de las medias difiere a una p < 0.05 por la prueba de Tukey.

Distribución de partículas

En la Figura 1 se observan los ocho sitios muestreados en el trayecto Atlixco-Puebla en dirección al volcán Popocatépetl. Las ubicaciones de las muestras recolectadas se indican por sus coordenadas en la Tabla 1.

La ceniza en su forma más limpia como partícula se encontró en el sitio conocido como Atlixco-Ovni (M6), que es característica del volcán, ya que el viento deposita las cenizas con mayor facilidad debido a su altitud de 2180 m y bajo impacto antropogénico, a diferencia de los demás sitios que se encuentran a una altitud entre 1830 m-2165 m (^{Topographic-map, 2020}).

En la Figura 2 (a-f), se puede observar que el mayor número de partículas/min de tamaño 0.3 µm se encuentra en los sitios Entrada Atlixco (M4) con 141 865 y Atlixco-Molinos (M3) con 88 443; para las partículas de 0.5 µm fueron Entrada Atlixco (M4) con 37 162 y Atlixco-cementera (M2) con 19 678; con partículas de 1 µm fueron Entrada Atlixco (M4) con 3730 y Atlixco-Cementera (M2) con 3209; con partículas de 2.5 µm fueron Atlixco-cementera (M2) con 534 y Entrada Atlixco (M4) con 421; para las partículas de 5.0 µm fueron Atlixco-Cementera (M2) con 116 y Atlixco-Gasolinera (M1) con 67; las partículas de 10.0 µm se encontraron con mayor presencia en Atlixco-Cementera (M2) con 73 y Entrada Atlixco (M4) con 38.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 2 (a-f) Cuantificación de MP en el contador de partículas de los ocho diferentes sitios de muestreo, reportando seis tamaños diferentes de partículas en un rango de 0.3 µm a 10 µm por minuto. Colores iguales por gráfica indican que no existe diferencia significativa en su valor a un nivel de confianza del 95%. 

La Figura 3 muestra la distribución total de partículas monitoreadas. Se puede observar que las zonas con valor promedio menor de 70 000 partículas/min son Metepec (M5, 59 345), San Martín Tlapa (M7, 63 501) y Atlixco-Ovni (M6, 69 554), seguido por los sitios con promedio mayor a 70 000 partículas/min como Metepec-CFE (M8, 73 348) y Atlixco-cementera (M1, 83 639). Los sitios con promedio mayor a 100 000 partículas/min fueron Atlixco-cementera (M2, 101 417) y Atlixco molinos (M3, 108 606). El sitio M4 Entrada Atlixco mostró la mayor distribución total de partículas con 183 278 partículas/min, siendo el sitio con mayor riesgo por presencia de partículas respirables entre 0.5 µm y 10 µm. Esto favorece el desarrollo de afectaciones a la salud como apnea obstructiva y menor saturación de oxígeno durante el sueño en humanos (^{DOF, 2014}), así como la deposición sobre el material vegetal y fácil interacción con los cuerpos acuíferos de la zona (^{Gupta et al., 2002}).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 3 Distribución total de partículas/min. 

Presencia de metales pesados

En la Tabla 2 se reportan los resultados obtenidos en la cuantificación de los metales totales, siendo el Fe (2061.667 ppm ± 9.86 ppm) el de mayor concentración en las cenizas, seguido por el Mg (99.923 ppm ± 0.93 ppm) y Zn (39.650 ppm ± 0.85 ppm). El sitio que presentó mayor concentración de metales pesados fue Atlixco-Ovni (M6), con Fe 2061.667 ppm ± 9.86 ppm, Mn 10.273 ppm ± 0.29 ppm, Mg 99.923 ppm ± 0.93 ppm y Cu 0.61 ppm ± 0.02 ppm; seguido por Atlixco-Molinos (M3), el cual presentó mayor contenido de Zn con 39.650 ppm ± 0.09 ppm y Ni 0.330 ppm ± 0.010 ppm, siendo estos dos sitios los que presentan mayor contenido de metales totales. La presencia de Cr total en todos los sitios no presentó una diferencia significativa entre los sitios, encontrándose en un promedio de 8.510 ppm ± 0.01 ppm. En Metepec (M5) y Atlimeyaya (M8) no se detectó Mn, además de tener baja concentración de metales comparados con los otros sitios.

Concentración de metales en lixiviados

La importancia de medir la concentración del metal capaz de lixiviarse se debe a su capacidad de movilización al entrar en contacto con el agua, incrementando su biodisponibilidad para integrase a los ciclos biológicos (^{Armienta et al., 2010}). La Tabla 3 muestra la cuantificación de metales obtenidos por lixiviación de las cenizas de los ocho sitios muestreados. Los metales de mayor presencia en los lixiviados son Fe (1.87 ppm ± 0.124 ppm), seguido por Zn (0.241 ppm ± 0.001 ppm), Cu (0.097 ppm ± 0.001 ppm), Mg (0.051 ppm ± 0.000 ppm), Mn (0.018 ppm ± 0.000 ppm) y Cr (0.011 ppm ± 0.001 ppm). Finalmente, el metal de menor migración es el Ni, lo cual corresponde también a la baja concentración que inicialmente se detectó, con un límite de detección (LD) menor a 0.001 ppm. Estos elementos coinciden con lo encontrado y reportado en un estudio previo (^{Shruti et al., 2018}). Se puede observar en la Tabla 3 que el sitio San Martín Tlapa (M7) presentó el mayor contenido de metales lixiviados; por el contrario, el de menor concentración fue el sitio Atlixco-Molinos (M3). El Fe en un rango de 0.136 ppm a 1.87 ppm y el Zn de 0.004 ppm a 2.41 ppm presentaron la mayor solubilidad en comparación con los demás metales.

Interpretación de espectros por FTIR-ATR

Se muestra en la Figura 4 la comparación de los espectrogramas por Atlixco-Puebla de las muestras de ceniza de 1994, 2012 y 2019 de la zona de Atlimeyaya. Las bandas de mayor transmitancia corresponden a la vibración del grupo característico de silicio en un número de onda de 1000 cm^-1-900 cm^-1, así como las bandas de 1456 cm^-1 y 785 cm^-1 de la vibración Si-H del grupo Si-CH₃. La banda en 3352 cm^-1 corresponde al grupo de Si-O-H, reportadas por ^{Nakanishi (1977)}. En la misma Figura se muestra la banda asignada a los silicatos (1012 cm^-1) presentes en anortita (CaAl₂Si₂O₈ y NaAl₂Si₂O₈), albita (NaAlSi₃O₈) y cuarzo (^{Hernández et al., 2020}). Esta banda presenta una disminución de área de 2532.30 unidades en 1994, 1754.42 unidades en 2019 y 761 unidades en 2012. Esta variación de la concentración de silicatos sugiere erupciones más fuertes, más profundas o emplazamiento de nuevos domos de lava, siendo este último el más probable (^{Armienta et al., 2010}).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 4 Espectrogramas por FTIR-ATR de las cenizas de 1994, 2012 y 2019. 

Interpretación del difractograma (DRX), análisis elemental por (EDS/SEM)

El análisis de DRX mostró que la ceniza de los tres años comparados está compuesta primordialmente por el mineral denominado Anortita (CaAl2Si2O8 y NaAl2Si2O8), Albita (NaAlSi3O8) y Cuarzo (SiO2), como se muestra en la Figura 5. En el caso de la cristalinidad de los sólidos, muestra que la ceniza es típica para los patrones de difracción de la anortita, albita y cuarzo amorfo (señal predominante en 28°) con los siguientes valores del ángulo de refracción 2θAnortita = 23°, 29°, 31°, 40°, 54°; 2θAlbita = 78°, 74°, 69°, 51°, 47°,43°, 38°, 24°; y 2θcuarzo = 22°, 26°, 28°, 36°, 39°, 40°, 42°, 45° (^{Shruti et al., 2018}).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 5 Análisis por difracción de Rayos X. Se muestran las señales características de albita*, anorditaº y cuarzo^□. 

La composición química elemental de las muestras 1994, 2012 y 2019 mediante la técnica de espectroscopia de energía dispersada (EDS) se muestra en la Figura 6a y 6b. Presenta elementos como calcio (Ca), oxígeno (O), sodio (Na), magnesio (Mg), aluminio (Al), silicio (Si), potasio (K) y titanio (Ti). La composición elemental más abundante de las cenizas fue de oxígeno, con valores por arriba del 50% en peso, silicio con valores entre 23%-28% en peso y aluminio entre 6%-8% peso. El material particulado del año 1994 presenta mayor contenido en Na (3.56%), Si (28.06%) y K (1.73%); en el año 2012 predomina el O (55.4%), Fe (3.84%), Ca (3.41%), Mg (2.86%) y Ti (0.58%); y en el 2019 destaca Al (8.10%).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 6 (a-b) Se presentan los valores de composición elemental de material particulado (cenizas) por EDS en muestras de 1994, 2012 y 2019. 

El análisis SEM muestra la morfología de las cenizas (Figura 7). Las cenizas de 1994 (a) revelan una mayor porosidad comparado con los otros años, forma irregular y tamaños aparentes de 500 µm; en las cenizas 2012 (b) se observan formas irregulares y tamaños menores a 500 µm; en la micrografía del año 2019 (c) se observan partículas irregulares con una distribución de tamaño mayor a 500 µm y textura superficial rugosa.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 7 Micrografías de las cenizas de volcán Popocatépetl: a) 1994, b) 2012 y c) 2019. 

Presencia de material particulado en el trayecto Atlixco-Puebla

Cerca de las zonas de estudio existen algunas fuentes laborales de consideración, como una central eléctrica Metepec-CFE (M5), una industria cementera (M2), una carbonera, talleres de reparación y rectificadoras de motores (M3), que son posibles fuentes de aportación de MP suspendido de origen antropogénico. Sin embargo, las muestras se recolectaron en el momento de exhalación de ceniza del volcán Popocatépetl, por lo que este MP proviene principalmente de esta actividad. Se encontró gran cantidad de MP fino (< 2.5 µm) que ha sido reportado como característico de condensación de sulfato de amonio, nitratos, ácido sulfúrico y nítrico, los cuales se emiten a la atmósfera por el volcán (^{Kapper et al., 2020}; ^{Wei & Yang, 2010}; ^{World Health Organization [WHO], 2013}). De acuerdo con la NOM-025-SSA1-2014 (^{DOF, 2014}), el valor promedio de partículas para ser consideradas de riesgo para la salud humana es a partir del valor límite para partículas menores a 10 micrómetros (PM₁₀) de 75 µg/m³ y para las partículas menores a 2.5 micrómetros (PM_2.5) de 45 µg/m³, ambas para un promedio de 24 horas (^{Cenapred, 2019}). El Comité Científico Asesor del volcán Popocatépetl en estas fechas del muestreo recomendó cambiar la fase del semáforo de alerta volcánica de amarillo fase 2 a amarillo fase 3, lo cual constituye una medida preventiva ante los cambios observados. ^{Cenapred (2019)} indicó que los valores de MP detectados esos días no rebasaron los límites.

Estudios realizados por afectación debido al contacto con la ceniza volcánica implican factores de riesgo sobre la salud debido a la concentración de elementos inorgánicos y al tamaño de la partícula inhalada, siendo las partículas PM_2.5 capaces de introducirse a profundidad en el pulmón, afectando alvéolos y bronquiolos terminales, provocando hiperreactividad bronquial como asma o enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (^{Jones & BéruBé, 2011}). Así también, la exposición de PM₁₀ se ha reportado como responsable de la mortalidad por causas cardiovasculares, respiratorias y postneonatal (^{DOF, 2014}; ^{Rivera-Tapia et al., 2005}; ^{USEPA, 1998}). Esta sintomatología es la reportada en poblaciones que se localizaron a 24 km y 50 km del edificio volcánico, como San Baltazar Atlimeyaya, Atlixco y Santa Isabel Cholula (^{González et al.,2004}; ^{Macías & Siebe, 2005}).

^{Rojas et al. (1995)} mencionan que el 2% de la población cercana al Popocatépetl presentó obstrucción en vías respiratorias altas y 55% daño en tejido pulmonar. En la Figura 3 se muestra que el sitio de mayor depósito de partículas fue la entrada a Atlixco (M4), lo que representa un riesgo para la población de esas zonas con un total de 183 278 partículas/min, lo que incrementa la probabilidad de presentar alteraciones espirométricas, así como patologías respiratorias (^{Cifuentes et al., 2017}).

Además de las afectaciones a la salud humana, se han reportado estudios donde el material particulado con tamaño menor a PM₁₀ afecta la textura del suelo, incrementando el contenido de limo hasta un 63%, disminuyendo la densidad aparente, lo cual aumenta la capacidad de retención de agua hasta un 50%, dependiendo del tipo de suelo. Esta afectación es capaz de cambiar el paisaje original por el tipo de flora que se desarrolla a mediano o largo plazo, porque la porosidad del suelo incrementa, los valores de materia orgánica disminuyen y el pH incrementa al igual que la conductividad eléctrica, siendo estos dos parámetros los más significativos a considerar, ya que indican una alta salinidad del suelo (^{Tejasvi & Kumar, 2012}). Esto lleva cambios en el desarrollo de los árboles, donde por dendrocronología pueden evidenciar la supresión de crecimiento en los anillos de los árboles debido a la presencia de las cenizas (^{Carlón et al., 2020}).

Concentración de metales totales

Otro factor importante para considerar como riesgo a la salud es el contenido de metales, presentando una alta concentración de fierro y sílice que propicia radicales libres altamente tóxicos (^{Cifuentes et al., 2017}). La presencia de metales totales en aire no rebasó el máximo permisible normado en México de 1.5 µm/m³ ni en los valores permitidos en Estados Unidos de América y Canadá de 0.5 µm/m³ como promedio trimestral (^{Cruz et al., 2017}; ^{DOF, 1994}; ^{USEPA, 2008}). Considerando el flujo reportado en muestreo de MP (2.83 L/min), las concentraciones más altas fueron Ni 1.5 x 10^-5 µg/m³, Cr 4.0 x 10^-4 µg/m³, Fe 9.7 x 10^-2 µg/m³, Zn 1.8 x 10^-3 µg/m³, Mn 4.8 x 10^-4 µg/m³, Mg 4.7 x 10^-3 µg/m³, Cu 3.0 x 10^-5 µg/m³. Los resultados de metales totales en menor concentración en este estudio fueron para Cu 0.61 ppm ± 0.002 ppm y el Ni 0.330 ppm ± 0.010 ppm, lo cual contrasta con lo reportado por ^{Shruti et al. (2018)}, cuyos valores son Cu 26.66 ppm y Ni 46.91 ppm. Esto podría deberse a una diferencia en profundidad del origen de la ceniza.

Si bien es cierto que este MP presenta elementos esenciales para el desarrollo de las plantas y árboles como el Fe, Cu, Mg, Mn y Zn, también aportan elementos altamente tóxicos como Ni y Cr, debido a que no son esenciales y se presentan en una alta concentración (^{Gupta, 2002}; ^{Tejasvi & Kumar, 2012}).

Discusión de caracterización de las cenizas 1994, 2012 y 2019

La caracterización de cenizas de los diferentes años muestran similitud en la composición, siendo los minerales presentes Anortita (CaAl₂Si₂O₈ y NaAl₂Si₂O₈), Albita (NaAlSi₃O₈) y Cuarzo (SiO₂), reportado también por otros estudios (^{Armienta et al., 2010}; ^{Hernández et al., 2020}), donde la concentración de silicatos sugiere erupciones más fuertes, más profundas o emplazamiento de nuevos domos de lava (^{Macías & Siebe, 2005}).

Riesgos para la salud humana y ecosistemas

Como se ha mencionado, el MP detectado en el ambiente por emisiones del Popocatépetl en los sitios de estudio presentan riesgo a la salud por su tamaño. Este riesgo se ve incrementado por el viento que se dispersa en diferentes direcciones y el número de exhalaciones del volcán Popocatépetl, el cual solo en el año 2019 fue de 9903 erupciones confirmadas (^{Global Volcanism Program, 2013}). Estas condiciones incrementan la disponibilidad de metales que al disolverse permiten integrarse a los ciclos biológicos con efectos nocivos para las poblaciones expuestas (^{Espelta et al., 2020}; ^{Shruti et al., 2018}).

En la Figura 8, a través de un sistema de Pareto, se muestra a la localidad de San Martín Tlapa (M7) como el sitio donde el riesgo por disposición de metal presenta un mayor grado de lixiviación, hasta un 33%, que sumados con los sitios de CFE-Metepec (M5) y Atlixco-Atlimeyaya (M8) dan una frecuencia acumulada del 60%, lo que indica que estas comunidades presentan la mayor aportación en metales disponibles por lixiviación. Es importante considerar que estas zonas también se caracterizan por ser altamente visitadas turísticamente por sus atractivos naturales, en los que se encuentran una granja piscícola Xouilin en Atlimeyaya y amplias áreas verdes, centros vacacionales y huertos, los cuales son receptores de estas cenizas (^{Colombier et al., 2019}).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 8 Metales lixiviados por sitio de muestreado y frecuencia acumulada. 

Se ha reportado que el uso de material particulado (cenizas) en el mejoramiento de suelo es factible (^{Tejasvi & Kumar, 2012}); sin embargo, este debe ser controlado para evitar la disminución de carbono orgánico, biomasa microbiana, la población de bacterias, el contenido de nitrógeno, el desarrollo de lombrices y de hongos. Con valores menores a 20 t Ha^-1 se pueden mantener eficientes las actividades fisicoquímicas, microbianas y enzimáticas (^{Singh et al., 2016}). Los aluminosilicatos amorfos presentes en las cenizas detectados por EDS (Figura 6) confirman la presencia de los elementos de Al, Ca, Na y Si, mismos que conforman minerales como la Anortita (CaAl₂Si₂O₈ y NaAl₂Si₂O₈), Albita (NaAlSi₃O₈) y cuarzo (SiO₂), según lo reportado por ^{Hernández et al. (2020}). Siendo que la anortita es una fuente de iones de Ca²⁺ y la albita de iones Na⁺ en aguas naturales, pueden acumularse y generar un aumento en la concentración de estos iones causando la modificación de la composición química del agua y la permeabilidad del suelo (^{Salimnezhad et al., 2021}). También, los elementos como Mg, K, Fe y Ti pueden formar óxidos con el oxígeno presente y progresar a compuestos más cristalinos como la haloisita y la caolinita. El contenido total de óxidos de hierro es mayor y los óxidos de hierro amorfos se vuelven más cristalinos (^{Cáceres et al., 2010}), esto afecta tanto a plantas como a los animales e insectos, ya que causa lesiones en piel y ojos. Otra consecuencia es que la respiración microbiana se reduce con el aumento de contenido de cenizas en suelos arenosos (^{Wong & Wong, 1986}). El pH adecuado para la movilidad de nutrientes se reporta entre 6.5-7.0, por lo que el modificar este valor en los suelos causa deterioro en las plantas debido a la baja disponibilidad de oligoelementos, siendo la ceniza un elemento que modifica el pH (^{Palansooriya et al., 2020}; ^{Pandey & Singh, 2010}).

En cuanto a la fauna, la precipitación severa de ceniza puede ocasionar ceguera en animales silvestres y de granja o domésticos (^{Rivera-Tapia et al., 2005}). Se recomienda para estos últimos mantenerlos dentro de refugios, lejos de la intemperie, ya que los animales que ingieren agua o alimentos expuestos a ceniza volcánica pueden morir por intoxicación; sin embargo, no se cuenta con reportes que confirmen los decesos; la lluvia ácida producida por la combinación de la precipitación pluvial con el material particulado también afecta su piel, causando irritación de leve a grave (^{Narváez & Cano, 2004}).

La presencia de metales en el suelo y acuíferos es natural, sin embargo, el recibir metales extra por los lixiviados del material particulado puede causar envenenamiento e intoxicación a la salud humana y, en general, a todo tipo de vida, acumulándose en plantas y tejidos orgánicos (^{Reckziegel et al., 2020}). La peligrosidad de los metales pesados es mayor al no ser química ni biológicamente degradables. Una vez emitidos, pueden permanecer en el ambiente durante cientos de años. Además, su concentración en los seres vivos aumenta a medida que son ingeridos por otros, por lo que la ingesta de plantas o animales contaminados puede provocar síntomas de intoxicación.

Aunado a esto, la combinación del material particulado con factores ambientales como la luz solar, el oxígeno (O₂) y la cantidad de humedad presente forman el llamado humo volcánico, también conocido como vog (volcanic smog), esto lo vemos como una densa capa gaseosa a lo que se reconoce como escudo solar, cuya presencia impide la penetración total de la luz solar sobre la superficie. El efecto causado por este smog volcánico son las variaciones climáticas locales y regionales (^{Noji, 2000}).