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Agricultura y ganadería

El reto de la contaminación difusa

La contaminación difusa de origen agrícola es uno de los principales problemas ambientales. El exceso de nutrientes provenientes de fertilizantes y residuos ganaderos (principalmente nitrógeno (N) y fósforo (P)) provoca la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. 

Identificar el origen de dicha contaminación es clave para identificar al responsable, y mejorar su gestión. En MAiMA somos pioneros a nivel nacional en la aplicación de isótopos estables para identificar el origen de los nitratos en las aguas. 

En la gestión de la contaminación también es necesario diseñar estrategias para descontaminar los emplazamientos contaminados por nitratos. Los isótopos estables proporcionan información única (que no puede obtenerse mediante análisis de concentraciones), que permite determinar si un acuífero se está descontaminando de forma natural o no. En los casos en los que la descontaminación natural no es suficiente, los isótopos proporcionan información sobre los procesos que están ocurriendo en el medio, lo que permite diseñar tratamientos de descontaminación más eficientes, y cuantificar su eficacia.

Agricultura y ganadería
Soluciones MAiMA:
  • Identificación del origen de la contaminación por nitratos: fertilizantes químicos, residuos ganaderos o aguas residuales.
  • Evaluación de la eficacia de la remediación natural: cuando el acuífero se regenera de manera natural. 
  • Asesoramiento en el diseño de tratamientos de descontaminación in situ. Tenemos experiencia en: bioestimulación, barreras permeables reactivas, recarga artificial, humedales artificiales, etc. 
  • Seguimiento de los tratamientos de descontaminación implantados y cuantificación de su efectividad.
Casos de éxito

De origen y atenuación natural:

TRAGSATEC

Caracterización de las fuentes de la contaminación de las aguas por nitratos mediante técnicas multi-isotópicas en 10 zonas vulnerables seleccionadas.

Se ha estudiado el origen de los nitratos en 10 zonas vulnerables seleccionadas, utilizando técnicas multi-isotópicas. Se ha podido determinar el origen del nitrato en las zonas estudiadas distinguiendo entre fertilizantes químicos, fertilizantes de origen animal y aguas residuales. Se ha podido determinar además la existencia o no de procesos de atenuación natural de la contaminación. 

Cliente: TRAGSATEC

Con la colaboración de:  Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.

Fecha: 2015-2106

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Estudio isotópico de la contaminación por nitratos en la desembocadura de los ríos Alcanadre, Arba y Clamor Amarga.

Se ha estudiado el origen de los nitratos la desembocadura de tres ríos utilizando técnicas multi-isotópicas. Se ha podido determinar el origen del nitrato distinguiendo entre fertilizantes químicos y fertilizantes de origen animal/aguas residuales. Se ha podido determinar además la existencia de procesos de atenuación natural de la contaminación. 

Cliente: Zeta Amaltea, S.L.

Fecha: 2013

Avaluació de la contaminació per nitrat de les aigües subterrànies a la  comarca d’Osona.

Avaluació de la contaminació per nitrat de les aigües subterrànies a la comarca d’Osona.

Se realizó un estudio sobre el origen del nitrato en las aguas subterráneas de la Comarca de Osona. Se determinó que el origen del nitrato está ligado principalmente a la aplicación de fertilizantes orgánicos (purines).  Se ha comprobado la existencia de procesos de atenuación natural de la contaminación en la zona, se ha demostrado además que dicho proceso está mediado por la oxidación de pirita.  

Cliente: Consell Comarcal d’Osona, Assaporc S.A.

Con la colaboración de:  Universitat Autònoma de Barcelona

Fecha: 2005

De seguimiento de atenuación inducida:

Seguimiento de la eficacia de una planta de bioremediación in situ del agua subterránea contaminada por nitratos para la producción de agua potable.

Seguimiento de la eficacia de una planta de bioremediación in situ del agua subterránea contaminada por nitratos para la producción de agua potable.

Al tratarse de una remediación in situ, calcular la eficiencia en la eliminación de nitrato representa un reto adicional. Para calcular esta eficiencia primero se han realizado experimentos a escala de laboratorio utilizando la fuente de materia orgánica seleccionada para la bioestimulación. Los resultados se han aplicado en el seguimiento de la planta a escala de camp a lo largo de un año. Las herramientas isotópicas nos han permitido determinar la eficiencia de la planta.

Cliente: Colaboración en el marco del proyecto Life InsiTrate

Con la colaboración de  Fundació Centre Tecnològic (CTM), Amphos 21 Consulting S.L., Catalana de Perforacions S.A. y  Ajuntamnet de Sant Andreu de Llavaneres.

Fecha: 2016-2017

Estudio de la eficacia en la desnitrificación de una barrera permeable reactiva  instalada en una balsa de recarga artificial.

Estudio de la eficacia en la desnitrificación de una barrera permeable reactiva instalada en una balsa de recarga artificial.

Al tratarse de una remediación in situ, calcular la eficiencia en la eliminación de nitrato representa un reto adicional. Para calcular esta eficiencia primero se han realizado experimentos a escala de laboratorio utilizando la fuente de materia orgánica seleccionada para la bioestimulación. Los resultados se han aplicado en el seguimiento de la planta a escala de camp a lo largo de un año. Las herramientas isotópicas nos han permitido determinar la eficiencia de la planta.

Cliente: Colaboración en el marco del proyecto Life InsiTrate Con la colaboración de  Fundació Centre Tecnològic (CTM), Amphos 21 Consulting S.L., Catalana de Perforacions S.A. y  Ajuntamnet de Sant Andreu de Llavaneres.

Fecha: 2016-2017

Seguimiento de la eliminación del nitrato en un humedal artificial.

Seguimiento de la eliminación del nitrato en un humedal artificial.

Seguimiento de la eliminación del nitrato en un humedal artificial. Nuestra aportación al estudio consiste en realizar un seguimiento del humedal artificial para determinar su potencial de desnitrificación. Las herramientas isotópicas nos proporcionan información sobre los procesos que ocurren en el humedal, asimilación y desnitrificación.

En colaboración con: Proyecto AGROSOS del Instituto Geológico y Minero de España (IGME)

Fecha  2014-actualidad

Aplicación de técnicas isotópicas para la cuantificación y seguimiento de procesos de desnitrificación inducida en acuíferos.

Aplicación de técnicas isotópicas para la cuantificación y seguimiento de procesos de desnitrificación inducida en acuíferos.

Aplicación de técnicas isotópicas para la cuantificación y seguimiento de procesos de desnitrificación inducida en acuíferos. En una planta piloto de desnitrificación in situ a pequeña escala se han aplicado herramientas multi-isotópicas para determinar la eficiencia en la eliminación del nitrato.  El sistema elimina el nitrato en porcentajes de 40 al 100%. Además se ha comprobado que incluso después varias semanas de parada de la planta la bioestimulación ha continuado.

Cliente D’Enginy Biorem, S.L. Con la colaboración de  Agència Catalana de l’Aigua, Ajuntament de Roda de Ter

Fecha  2007-2008.

Nuestras publicaciones más relevantes:

Grau-Martínez, A.; Torrentó, C.; Carrey, R.; Rodríguez-Escales, P.; Domènech, C.; Ghiglieri, G.; Soler, A.; Otero, N. (2017). Feasibility of two low-cost organic substrates for unducing denitrification in artificial recharge ponds: batch and flow-through experiments. Journal of Contaminant Hydrology, 198, 48-58.
Available online DOI:
https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2017.01.001

Menció, A.; Mas-Pla, J.; Otero, N.; Regàs, O.; Boy-Roura, M.; Puig, R.; Bach, J.; Domènech, C.; Zamorano, M.; Brusi, D.; Folch, A. (2016) Nitrate pollution of groundwater, all right... but nothing else?. Science of the Total Environment, 539, 241-251.
A Available online DOI:
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.08.151

Carrey, R.; Otero, N.; Vidal-Gavilan, G.; Ayora, C.; Soler, A.; Gómez-Alday, J.J. (2014) Induced Nitrate Attenuation by Glucose in Groundwater: Flow-Through Experiment. Chemical Geology, 370, 19-28.
Available online DOI:
https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.01.016

Merchan, D.; Otero, N.; Soler, A.; Causapé, J. (2014) Main sources and processes affecting dissolved sulphates and nitrates in a small irrigated basin (Lerma Basin, Zaragoza, Spain): Isotopic characterization. Agriculture Ecosystems & Environment, 195, 127-138.
Available online DOI:
https://doi.org/10.1016/j.agee.2014.05.011

Vidal-Gavilan, G.; Folch, A.; Otero, N.; Solanas, A.M.; Soler, A. Isotopoe characterization of an in situbiodenitrification pilot-test in a fractured aquifer. Applied Geochemistry, 32, 153-163. (2013)
Available online DOI:
http://dx.doi.org/10.1016/j.apgeochem.2012.10.033

Torrentó, C.; Urmeneta, J.; Otero, N.; Soler, A.; Viñas, M., Cama, J. (2011) Enhanced denitrification in groundwater and sediments from a nitrate-contaminated aquifer after addition of pyrite. Chemical Geology, 287, 90-101.
Available online DOI:
https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2011.06.002

Otero, N.; Torrentó, C.; Soler, A.; Menció, A.; Mas-Pla, J. (2009) Monitoring groundwater nitrate attenuation in a regional system coupling hydrogeology with multi-isotopic methods: the case of Plana de Vic (Osona, Spain). Agriculture Ecosystems & Environment, 133, 103-113.
Available online DOI:
https://doi.org/10.1016/j.agee.2009.05.007