Evaluación del uso de enmiendas orgánicas procedentes de residuos urbanos y agropecuarios como técnica de reducción del riesgo en emplazamientos contaminados

Laorga Fernández, Ignacio (2019). Evaluación del uso de enmiendas orgánicas procedentes de residuos urbanos y agropecuarios como técnica de reducción del riesgo en emplazamientos contaminados. Thesis (Master thesis), E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM).

Description

Title: Evaluación del uso de enmiendas orgánicas procedentes de residuos urbanos y agropecuarios como técnica de reducción del riesgo en emplazamientos contaminados
Author/s:
  • Laorga Fernández, Ignacio
Contributor/s:
  • Izquierdo Díaz, Miguel
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Investigación, Modelización y Análisis del Riesgo en Medio Ambiente
Date: September 2019
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM)
Department: Energía y Combustibles
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En este trabajo se analizó el efecto de “reducción del riesgo” en un suelo contaminado por metales mediante la reducción de la ‘biodisponibilidad’ de éstos, presentes en un suelos urbanos, industriales o mineros; para su remediación y posible reutilización como huerto urbano. El método de “reducción del riesgo” de la zona contaminada se lleva a cabo mediante el aumento de carga de materia orgánica en el suelo. Para ello se estudia la adición de enmiendas orgánicas procedentes de residuos orgánicos: posos de café, compost doméstico y estiércol de ganado. Esto permite habilitar emplazamientos contaminados para obtener beneficios de éstos, en este caso, como huertos urbanos. Además, este hecho se consigue a partir del reciclaje de residuos orgánicos, lo que da lugar al cierre de los ciclos de la materia orgánica, incentivando la sostenibilidad, y el respeto hacia el medio ambiente mediante el desarrollo de la economía circular en las ciudades. En primer lugar, sucede la “dilución” de los contaminantes en el medio de forma inmediata, pero también sucede su inmovilización: al formarse complejos-orgánicos, al formar un ambiente más oxidante/reductor dando lugar a especies menos tóxicas o de fácil eliminación (volatilización), al precipitar o co-precipitar reduciéndose así su movilidad o por su adsorción en las fases sólidas. De esta forma, los contaminantes son menos lábiles y el potencial de absorción por parte de las plantas comestibles disminuye notablemente. Para llevar a cabo este estudio, primeramente, se hizo un pequeño cálculo para determinar qué variables o parámetros se iban a estudiar, de manera que se determinara el número de experimentos que realizarían, y con ello la cantidad de muestras que se deberían tomar de suelo y de enmiendas (3.2). Como parámetros se consideraron el tiempo de contacto entre suelo y enmiendas para analizarla evolución de la disponibilidad de los contaminantes; el porcentaje de enmienda en el suelo, para analizar la influencia del ratio de cada enmienda como “inmovilizadora” de contaminantes, el tipo de suelo empleado (huerto urbano o de mina) y el tipo de enmienda orgánica empleada (compost doméstico, posos de café o estiércol de oveja). Con esto, se consideró finalmente llevar a cabo mezclas de suelo con enmiendas de 800 gramos, de forma que la cantidad fuera suficiente para llevar a cabo todos los análisis. Cabe destacar que las mezclas se llevaron a cabo en botes de plástico que se mantuvieron abiertas al ambiente externo para permitir el intercambio natural de gases con la atmósfera. Así, se añadió una cierta cantidad de agua a las muestras (previamente secadas) tal que se alcanzase una humedad relativa inicial del 5 %. Esta humedad no se controló de forma estricta, pues el 5 % se tomó como valor general existente en suelos arenosos en el clima presente en España. Por otra parte, se realizaron los análisis del pH, de la materia orgánica, de la concentración total de contaminantes, de la concentración fitobiodisponible y de la concentración bioaccesible. El pH se estudió en el suelo así como en las mezclas (suelo + enmienda) y solo se realizó una vez pues se supuso que dicha propiedad se mantendría constante en el suelo y en las mezclas a lo largo del tiempo de contacto. La materia orgánica (fracción oxidable) se estudió inicialmente en el suelo y a lo largo del tiempo en las mezclas, para analizar cómo evolucionaba la materia orgánica a través de procesos de mineralización, oxidación, etc. a lo largo del tiempo, y así poder encontrar parte del fundamento en la evolución de la inmovilización de los contaminantes. Por otra parte, se analizó la concentración total de contaminantes en el suelo y en las diversas enmiendas a través de un ataque pseudototal, adecuado a la alta presencia de materia orgánica (método 3050B de la EPA). Únicamente se llevó a cabo una vez, dado que se supuso que la concentración total de los metales era constante en el tiempo. También se llevó a cabo el análisis de la concentración fitobiodisponible y bioaccesible de las mezclas a lo largo del tiempo de reacción, para analizar cómo evolucionaba. Respectivamente se emplearon los métodos de ataque de EDTA (basados en el artículo de Ph. Quvauviller et al (1996) y de otros más) y SBET (basado en el artículo de Mingot et al (2011)). Los resultados obtenidos dada la falta de datos tomados, solo pudieron ser analizados desde un punto de vista cualitativo y comparándolos con los resultados de otros artículos científicos para poder obtener una perspectiva más clara. De los análisis de control de calidad se puede deducir que los resultados poseen sesgo (al analizar los materiales de referencia), por lo que los resultados se analizan de forma relativa. Aún así, las variabilidades de los métodos empleados se consideran perfectamente adecuadas salvo para los resultados carbono orgánico oxidable, que se realizaron mediante el método de oxidación húmeda de Walkley-Black. De esta manera, se tienen resultados de la evolución de la fitobiodisponibilidad para el suelo de huerto y de mina, para todas las enmiendas y los ratios (aunque para el suelo de huertos faltan los datos a tiempo 0). Sin embargo, de bioaccesibilidad solo se tienen los datos del suelo de huerto para todos los ratios de las enmiendas salvo la última semana (semana 8) que no se tienen los resultados de los posos de café. Aun así, se ha podido observar una reducción general de la fitobiodisponibilidad de prácticamente todos los metales en el suelo de huerto. Aunque en el suelo de mina se observa cierta estabilidad de la fitobiodisponibilidad en el tiempo, al igual que la bioaccesibilidad en el suelo de huerto. Otra conclusión interesante que se obtuvo fue que el tipo de enmienda sí que influía en la movilidad de los contaminantes. Aunque el porcentaje de enmienda orgánica no se demostró que influyera. Se hizo un seguimiento de la humedad y se observó que se reducía de una forma parecida a una exponencial invertida, de manera que se piensa que ha podido influir en los resultados, aunque no se pueda analizar de forma cuantitativa. Finalmente, de los resultados obtenidos se han planteado mejoras y nuevas formas de llevar a cabo el proyecto en el apartado de líneas futuras.

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Item ID: 56688
DC Identifier: http://oa.upm.es/56688/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:56688
Deposited by: Biblioteca ETSI Minas y Energía
Deposited on: 04 Oct 2019 10:00
Last Modified: 04 Oct 2019 10:00
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