HIDROGEOLOGIA

Autor: VITORIA CODINA LAURA.
Año: 2004.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAD DE GEOLOGÍA.
Centro de realización: FACULTAD DE GEOLOGÍA , UNIVERSIADAD DE BARCELONA.

Resumen: Las aguas subterráneas son un recurso de agua dulce de muy buena calidad para el consumo humano, pero muy sensible a las contaminaciones. En Cataluña, los fertilizantes sintéticos y los purines son la causa de la contaminación por nitratos de muchos acuíferos. Nitratos que experimentan, en el suelo y en las aguas, procesos que pueden ayudar a disminuir su concentración. Hoy se nos plantea un nuevo reto con la utilización de herramientas isotópicas para la identificación de fuetes de contaminación. Estas herramientas pueden también ser usadas para evaluar la evolución del contaminante y predecir procesos de atenuación natural con el fin de aplicar, o no, otras medidas de remediación. En esta tesis se hace referencia en primer lugar, a los criterios de muestreo de las aguas subterráneas, las metodologías de tratamiento de las muestras y las técnicas analíticas utilizadas. Incluye dos métodos, puestos a punto en el laboratorio del Grupo de Mineralogia Aplicada i Medi Ambient (MAIMA), de preparación de muestras de agua para los análisis de 015NNH4'015NN03Y o 180N03'Posteriormente se presenta una caracterización química e isotópica de dos tipos de fuentes de contaminación de nitratos en aguas subterráneas, los fertilizantes sintéticos y los purines. Por último, se presentan cuatro estudios aplicados en las comarcas de Osona y Maresme (NE España), dónde las composiciones isotópicas del nitrógeno (015N y 0180) son usadas para caracterizar contaminaciones de nitratos de diferente origen, por purines y por fertilizantes, respectivamente. Las composiciones isotópicas del agua (oD, 0180), de los sulfatos (034S, 0180), del carbono inorgánico disuelto (O13q y del estroncio (87Sr/86Sr),juntamente con las de los nitratos, se utilizan para estudiar los procesos que tienen lugar en suelos yaguas y si existe o no atenuación natural de la contaminación. En la zona del Maresme, se estudia también el papel de los fertilizantes en la salinización de las aguas y se compara su composición química e isotópica con la que se genera cuando la salinización es consecuencia de la intrusión marina. Estos diferentes estudios realizados en esta tesis han permitido: i) caracterizar química e isotópicamente los fertilizantes sintéticos y los purines, obteniendo datos de gran interés para futuros estudios medioambientales de contaminación de suelos yaguas; ii) validar el uso de las composiciones isotópicas, especialmente en los estudios multi-isotópicos, como trazadores de fuentes de contaminación y de los procesos de atenuación que las afectan, y iii) caracterizar y evaluar las contaminaciones de nitratos de las áreas estudiadas en Osona y el Maresme.

Autor: NUÑEZ BENÍTEZ JULIÁN.
Año: 2004.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FACULTAD DE GEOLOGÍA.
Centro de realización: FACULTAD DE GEOLOGÍA.

Resumen: El presente trabajo de Tesis Doctoral, centra su estudio en la caracterización hidrogeoquímica y la determinación de la contaminación por arsénico de las aguas subterráneas y riesgos asociados en el municipio de Zimapán (Estado de Hidalgo, México). El área de investigación se sitúa en la parte noroeste del Estado de Hidalgo. El marco geológico de la región esta dominado por rocas carbonatadas y terrígenas de edad Mesozoica y cubiertas discordantemente por una secuencia vulcano-sedimentaria del Terciario. La secuencia del Mesozoico fue plegada a fines del Cretácico y principios del Terciario, por los esfuerzos compresivos de la Orogénia Laramide, dando origen grandes estructurales de anticlinales y sinclinales. A continuación se realizó un muestreo de aguas subterráneas sistemáticamente de pozos profundos, pozos abiertos y manantiales. Además, como complemento al estudio se muestreo sedimentos fluviales a lo largo del río Tolimán; así mismo se muestreo suelo y vegetación (Schinus Molle L.) para determinar la fuente de contaminación por arsénico en las aguas subterráneas que abastecen a la ciudad de Zimapán. Se realizaron los análisis hidrogeoquímicos, geoquímicos y se caracterizaron las aguas, sedimentos, suelos y vegetación de la zona de estudio, mediante la aplicación de diversas metodologías analíticas que aportan la concentración de elementos mayoritarios, menores y trazas contaminantes. Los resultados de contenidos de elementos mayoritarios y elementos traza fueron comparados por las normas vigentes nacionales e internacionales que deben reunir el control de la calidad del aguas potables. En las muestras de aguas subterráneas los principales contaminantes detectados son: sulfatos, calcio, magnesio, arsénico, antimonio, hierro manganeso y zinc. Las muestras de suelos presentan altas concentraciones de elementos contaminantes detectados como son: As, Ba, Cd, Cu, Pb y Zn; destacando los elementos por su toxicidad al: As y Pb. La vegetación seleccionada fue el árbol del Pirul (Schinus Molle L.), del cual se colectaron hojas, fruto maduro y verde. Las muestras que mejor acumulan elevadas concentraciones de los elementos son los frutos maduros, luego en hojas, por último el fruto verde. Los contenidos de Au, Ag, As, Cd, Pb, Sb, Se, y Zn van desde valores bajos a medio elevados. Con los resultados de las muestras de sedimentos aluviales se permite localizar las principales anomalías relacionadas con las variaciones naturales de tipo litológico y procesos geológicos de preconcentraciones de mineralizaciones. Las mayores concentraciones de los elementos representados en forma de anomalías en los sedimentos son: As, Au, Ag, Ba, Cu, Cd, Cu, Sb, Pb, y Zn; destacando por su alta toxicidad las anomalías de: As y Pb. Por último se ha podido determinar mediante los estudios hidroguímicos y análisis geoquímicos de agua, sedimentos, suelos y vegetación que la contaminación presente en la región de Zimapán se debe a: 1) Por fuentes naturales de las formaciones Tamaulipas y soyatal, en las cuales se emplazan una cuerpos intrusivos que pudieron generar una mineralización diseminada de sulfuros como procesos de origen hidrotermal 2) La fuente de más importancia es la actividad minera (escombreras). Además aquí esta incluida la participación de la actividad antrópica en los cambios que se han generado en la zona de estudio.

Autor: MARTINEZ LANDA M LOURDES.
Año: 2004.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: AULA CIHS (PLANTA BAIXA).
Centro de realización: EDIFICI D2 Campus NORD.

Autor: ALCALA GARCIA FRANCISCO JAVIER.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: Edifici d2, Aula 001.
Centro de realización: EDIFICI D2 Campus NORD.

Resumen: Esta tesis doctoral sienta las bases para calcular la recarga por la lluvia a los acuíferos por balance del ión cloruro (CMB), estimando en régimen estacionario y discutiendo su valor distribuido para todo el territorio español. Se aporta un valor de la tasa de recarga por la lluvia al terreno esperable en un lugar. El estudio de las variables del CMB es una contribución principal de este trabajo. La tasa media de deposición total de Cl en el centro peninsular es de 0,2 a 0,5 g·m-2·a-1. Es de 1 a 30 g·m-2·a-1 en la zona costera atlántica y de 1 a 15 g·m-2·a-1 en la mediterránea; en ambos casos con un fuerte gradiente de entre 0,1 y 1 g·m-2·a-1·km-1. Similar aspecto se produce en las áreas insulares. El coeficiente de variación de la tasa de deposición total de Cl aumenta de 0,10-0,20 en las zonas costeras hasta más de 0,40 en el interior peninsular; también aumenta con la cota topográfica. Este comportamiento se reproduce en los territorios insulares. El uso de la relación molar R = Cl/Br y ciertos criterios hidroquímicos de selección de muestras han asegurado que el contenido en Cl del agua de recarga no afectada en su salinidad natural deriva esencialmente del aerosol marino. Éste es de 10 a 50 mg/L en la zona costera atlántica y de 25 a 100 mg/L en la mediterránea. En el interior peninsular se miden contenidos entre 5 y 20 mg/L, e inferiores a 1 mg/L en zonas de cumbres. Los gradientes tentativos son de 0,2 a 1 mg·L-1·km-1 en zonas costeras. La situación en ambos archipiélagos es similar, aunque con contenidos en Cl y gradientes mayores. El coeficiente de variación del contenido en Cl es de 0,05-0,25 en las zonas costeras y de 0,15 a 0,55 en el interior peninsular. En los archipiélagos, el CV varía entre 0,10 y 0,20 en las zonas costeras de todas las islas y entre 0,10 y 0,40 en las islas de menor relieve. El flujo de Cl por la escorrentía directa, AE, oscila entre 2 y 8 g·m-2·a-1 en zonas costeras, y entre 0,02 a 0,05 g·m-2·a-1 en zonas de interior. El CVAE varía entre 0,10 y 0,30 en zonas costeras, y entre 0,40 y 1 en el interior. Los gradientes en la costa varían entre 0,05 y 0,20 g·m-2·a-1·km-1, y son de ~ 0,01 g·m-2·a-1·km-1 en el interior. La situación es similar en ambos archipiélagos. Las variables del CMB son características de un lugar y se han regionalizado espacialmente mediante krigeado ordinario (KO) e inverso de la distancia (ID), utilizando una malla regular de 5113 celdas de 10 km que cubre todo el territorio español. En cada nodo se ha interpolado un valor medio y un valor de coeficiente de variación de cada variable para obtener en ese nodo un valor de recarga media anual y un valor de su variabilidad natural. Ambos métodos dan un rango de recarga media anual entre 1 y 800 mm·a-1 y estiman de forma similar valores entre 100 y 300 mm·a-1 y superiores. Los valores inferiores a 100 mm·a-1 están mejor estimados por el ID. Los mayores porcentajes de recarga son de ~ 60 % de la lluvia y se producen en zonas calcáreas peninsulares. Los porcentajes más bajos se miden en terrenos detríticos, en zonas semiáridas peninsulares e insulares y en ciertas zonas de interior donde afloran materiales cristalinos. El coeficiente de variación de la recarga oscila para el ID entre 0,15 y 1,7, y para el KO entre 0,2 y 1,7. Se recomienda usar el mapa de recarga media y de su coeficiente de variación obtenido mediante ID. La estimación de la recarga al terreno, sea éste acuífero o no, mediante el CMB usando métodos geoestadísticos de interpolación espacial de datos puede considerarse satisfactoria en la mayor parte del territorio español; es algo inicerta en zonas costeras, de alta variación orográfica o con pocos datos disponibles, y es bastante acertada en zonas con escaso control orográfico, lejos de la costa y con datos iniciales disponibles 8 .

Autor: Menció Domingo Anna.
Año: 2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: Facultad de Ciències..
Centro de realización: Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals..

Resumen: La gestión de los recursos hídricos se ha convertido en un elemento determinante en el desarrollo territorial, en el que se tiene que preservar el subministro de los distintos usos antrópicos, tradicionales o emergentes, y al mismo tiempo mantener la calidad ambiental del medio. El nivel de calidad ambiental alcanzado, definido a través del estado hidrológico de los recursos superficiales y subterráneos, y del estado de los ecosistemas asociados, es el indicador final de la eficiencia en la gestión y su sostenibilidad. En este contexto se ha desarrollado esta tesis doctoral, titulada "Anàlisi multidisciplinària de l'estat de l'aigua a la depressió de la Selva", con la finalidad de alcanzar un conocimiento exhaustivo del estado en el que se encuentra el agua en esta zona, a través de la integración de datos de tipo hidrogeológico, hidroquímico, biológico y social, y proponer criterios para una gestión apropiada del agua. En este sentido, el contenido de la tesis comprende un estudio hidrogeológico de la depresión de la Selva con los objetivos de caracterizar la hidrodinámica general del sistema, identificar y evaluar los sistemas de flujo y finalmente, determinar la posibilidad de satisfacer la demanda actual, en cantidad y calidad, a partir de los recursos subterráneos existentes. Seguidamente, se ha realizado un estudio de la calidad ecológica de los cursos fluviales de esta zona, identificando las presiones y los impactos que los afectan. Finalmente, se ha realizado un ejercicio de participación pública para definir distintos escenarios de futuro en la gestión del agua en la depresión, y para identificar fortalezas y debilidades al compararlos con la disponibilidad de recursos hídricos descrita en los apartados anteriores. A partir de estos estudios se ha podido destacar, por un lado, aspectos positivos en la hidrología local, como el hecho que, los recursos de los niveles acuíferos profundos permiten cubrir las necesidades de los usos actuales, sin afectar negativamente el sistema. Además, los resultados de esta tesis han permitido definir los sistemas de flujo y su hidrodinámica en la depresión de la Selva, los cuales apoyan la conclusión anterior. Sin embargo, también se han identificado aspectos negativos relacionados con la calidad del agua. En primer lugar, se encuentran las deficiencias de calidad de tipo natural que presentan las aguas de los pozos situados en los puntos cercanos a las fracturas principales de la depresión. Si bien los niveles acuíferos que explotan estos pozos son los que presentan mejores recuperaciones, las concentraciones de fluoruros, o en algunos casos de arsénico, pueden suponer limitaciones en el uso de sus aguas, y en este sentido, del volumen total de agua disponible. En segundo lugar, aparecen los problemas de calidad de origen antrópico que evidencian deficiencias en la gestión del agua. Por un lado, el hecho que los acuíferos presenten problemas de contaminación por nitratos limita la disponibilidad de agua para algunos usos, como el abastecimiento doméstico. Dentro de este grupo también destacan los impactos detectados en los cursos fluviales causados por una explotación de los acuíferos aluviales y los vertidos de aguas residuales (tratadas o no). Ambos casos sugieren que la gestión llevada a cabo hasta la actualidad, en relación a estos aspectos, no ha sido la más adecuada. Así si, tal i como se destaca en el ejercicio de participación pública realizado, se prevé un crecimiento del uso del territorio, del número de habitantes de la zona y de los usos industriales, será necesario plantearse alternativas de gestión del agua para alcanzar un nivel adecuado de sostenibilidad, tanto por lo que respeta al abastecimiento como a su depuración, ya que estas nuevas actividades supondrán nuevas presiones sobre el territorio, pudiéndose agravar aún más los problemas identificados.

Autor: Vázquez González Ana María.
Año: 2005.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
Centro de realización: E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

Resumen: La industria de la piedra natural y , en particular, la del granito constituye uno de los pilares de la economía gallega. Se puede prever que el aumento en la producción de granito elaborado lleva indisolublemente aparejado el aumento en la producción de serrines (materiales finos resultantes de los procesos de corte y elaboración de granitos ornamentales). Por ello, alcanzar un equilibrio sostenible entre la actividad comercial del sector y la preservación del medio ambiente, de acuerdo con las más estrictas normativas europeas, constituye un objetivo fundamental en estos momentos. En relación con el análisis del problema de los serrines de granito pueden plantearse distintas aproximaciones. Este estudio trata de responder a tres de las expectativas básicas que el sector granitero ha planteado. Dichas cuestiones poseen un interés particular tambien para la Administración: Clasificacion y caracterización de los serrines como tipo de residuos y cómo esto afecta a su clasificación (inerte/no inerte) de modo más específico: a)Influencia en el Ph del agua del eventual medio receptor; b) Determinación del potencial contaminante que pudieran presentar estos materiales, de acuerdo con el contenido de metales y otros contaminantes de los serrines, su movilidad relativa y su origne (la propia roca o los distintos elementos del ciclo productivo) La identificación de propiedades intrínsecas en los serrines de modo que, a partir de ellos, sea posible otener de ellos algún provecho económico o, al menos, una mejor integración en el ciclo productivo de la piedra natural. La identificación y estudio de aplicaciones viables desde el punto de vista técnico y económica que permitan una valoración de estos residuos, tranformándolos en subproductos del proceso de corte de la piedra. En la tesis se presentan los resultado obtenidos de la caracterización, centrándose en los aspectos de índole geoquímica así como en la evaluación de su comportamiento hidronámico. A tenor del volumen de serrines de granito anualmente generado en la comarca de O Porriño, es necesario buscar aplicaciones que requieran al mismo tiempo grandes volúmenes de material y pequeñas distancias de transporte. De ese modo, esta investigación se ha centrado en la aplicación de los mismos como barrera de impermeabilización y/o sellado de vertedero.

Autor: ALCOLEA RODRIGUEZ ANDRES.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: C-1, 002.
Centro de realización: EDIFICI D2 205 Campus NORD.

Autor: CARREÑO CONDE FRANCISCO.
Año: 2005.
Universidad: REY JUAN CARLOS.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE CIENCIAS EXPERIMENTALES Y TECNOLOGÍA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD COMPLUTENSE.

Resumen: El accidente del Prestige puso de manifiesto la necesidad de contar con herramientas y técnicas que permitan a los responsables planificar y ejecutar las acciones encaminadas a evitar y mitigar los efectos ambientales, sociales y económicos derivados de la contaminación marina por hidrocarburos. En esta Tesis Doctoral se ha realizado un análisis de la contaminación marina del Prestige aplicando técnicas de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica. El operativo montado por las autoridades para el seguimiento y control de la contaminación marina generó un gran volumen de información y datos que se ha integrado en una base de datos cartográfica desarrollada con tecnología SIG. Ésta herramienta de gestión de información geográficas, atmosféricas y del medio, determinar los elementos de control en el comportamiento y deriva de los hidrocarburos. Por otro lado, se han aplicado técnicas de teledetección par obtener propiedades del océano que contextualizan y permiten la correcta interpretación de las imágenes de satélite radar SAR. En estas imágenes aparecen numerosos fenómenos oceanográficos y meteorológicos que presentan características radiométricas y morfológicas similares a la contaminación marina. Para poder discriminar esta contaminación de estos otros elementos, se han contrastado con los datos de avistamientos de manchas llevadas a cabo en el operativo del Prestige, y ha resultado necesario apoyarse en la información del medio que se integra en la base de datos cartográfica. Aunque la efectividad de la técnica no es de 100%, si resulta interesante plantear su uso para complementar otras técnicas de observación en los sistemas de vigilancia y control de la contaminación marina.

Autor: ROBLES ARENAS VIRGINIA MARIA.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: AULA C1-CIMNE.
Centro de realización: EDIFICI D2 205 Campus NORD.

Resumen: La Sierra de Cartagena-La Unión (SCU) se caracteriza por haber constituido una de las mayores acumulaciones de Pb-Zn de la Península Ibérica. En la actualidad esta zona minera se encuentra abandonada, con planes de restauración e hidrogeológicos generales inexistentes que caractericen una fuente potencial de contaminantes en un sector con escasos recursos hídricos como el SE español. En esta tesis se ha llevado a cabo la definición del modelo de funcionamiento hidrogeológico de la SCU, se ha caracterizado el agua, residuos mineros, eflorescencias salinas y sedimento. Para ello ha sido necesario realizar un profundo trabajo de campo, de gabinete y de laboratorio. El acuífero fracturado de la SCU es muy heterogéneo. Está constituido por material metamórfico y detrítico, (esquistos, cuarcitas, filitas, y material carbonatado), altamente fracturado por la actividad tectónica y minera. Su espesor varía entre 400-800 m. Los datos piezométricos e hidroquímicos muestran un acuífero compartimentado en bloques hidrogeológicos delimitados por fallas N-130. La dirección de flujo es prácticamente paralela a este sistema de fracturación; debido al flujo preferente a lo largo de fallas y de galerías mineras, (el emplazamiento de la mineralización explotada por minería subterránea se encuentra asociado a fallas N-130). La superficie piezométrica tiene forma de domo bajo la alineación que describen las cortas mineras, indicativo de la principal zona de recarga del acuífero. Esta tendencia piezométrica se observa en piezometrías realizadas con datos históricos, que permiten comprobar que no se han producido grandes variaciones en las cotas piezométricas al menos en los últimos treinta años, lo que también indica un equilibrio entre las entradas y salidas al acuífero. El agua del acuífero SCU muestra un amplio rango de variación de los parámetros físico-químicos debido a la gran heterogeneidad del medio. Las surgencias no ácidas y ácidas se generan por un flujo rápido del agua infiltrada en el acuífero, el agua puede interaccionar o no con la mineralización y restos mineros, en el caso de las surgencias ácidas el agua circula de forma preferencial a través de galerías mineras enriqueciéndose en sulfato, metales y adquiriendo un pH ácido. Las muestras de las cortas mineras responden a una mezcla de agua de escorrentía, lluvia y subterránea. Las muestras de pozos mineros presentan un mayor periodo de residencia. La facies aniónica predominante es sulfatada y su concentración varía entre 55-40300 mg/L, la conductividad eléctrica oscila entre 1000-21700 9S/cm, el pH entre 1.9-7.8 y el contenido máximo de metales alcanzado es: Zn 4090 mg/L, Fe 1260 mg/L y Mn 436 mg/L. El ion sulfato procede de la oxidación de la mineralización, de la disolución de eflorescencias salinas, y de la movilización en suspensión de ocres y material procedente de las acumulaciones de residuos. Los resultados obtenidos confirman que el sulfato es mejor indicador que el pH y la concentración de metales de las afecciones inducidas antrópicamente en zonas mineras de sulfuros metálicos.

Autor: JODAR BERMUDEZ JORGE.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: Aula D2-212.
Centro de realización: EDIFICI D2 205 Campus NORD.