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Industria

Origen de la contaminación y eficiencia de los procesos  
de remediación para contaminantes orgánicos de origen 
industrial

Los episodios de contaminación por compuestos orgánicos volátiles (VOCs) en las aguas subterráneas son un fenómeno muy frecuente en acuíferos situados cerca de polígonos industriales o áreas urbanas en las que existe alguna actividad industrial. Normalmente se asocian a fugas en tanques de almacenamiento o de vertidos accidentales durante operaciones. Estos contaminantes pueden ser más ligeros que el agua, como es el caso de los aditivos de la gasolina i.e. BTEXs, o bien más densos como los compuestos clorados en forma de DNAPLs, factor que determina su comportamiento y la estrategia de remediación en los acuíferos.

Identificar el origen de dicha contaminación es clave para identificar al responsable, y mejorar su gestión. El análisis multi-isotópico de los compuestos orgánicos puede ayudar a discriminar entre diferentes fuentes de contaminación. Además, los isótopos proporcionan una prueba inequívoca de la degradación del contaminante en el medio, ya que los procesos de degradación (que implican ruptura de enlaces de la molécula) están asociados a un cambio en la composición isotópica. Esto es una gran ventaja respecto a las técnicas tradicionales de balances de masa para el seguimiento de la remediación, ya que un descenso en la concentración también puede ser debido a procesos como la adsorción, dilución, o volatilización, que no implican la destrucción del contaminante y generalmente no afectan de manera significativa a su composición isotópica. Por último el análisis isotópico permite diferenciar entre diferentes procesos de degradación y cuantificar la eficacia de los procesos de biodegradación natural o inducida, y de los tratamientos de remediación.

Agricultura y ganadería
Soluciones MAiMA:
  • Identificación del origen de la contaminación industrial: compuestos clorados (i.e. PCE, TCE, CF, DCA, etc.), aditivos de las gasolinas (BTEX: benceno, tolueno, etilbenceno y xileno, MTBE, ETBE, etc.) y algunos hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs).
  • Evaluación de la eficacia de la biodegradación natural: cuando son las propias bacterias del emplazamiento las que degradan los VOCs.
  • Asesoramiento en el diseño de tratamientos de descontaminación in situ. Tenemos experiencia en: bioestimulación, barreras permeables reactivas, ISCO, etc.)
  • Seguimiento de los tratamientos de descontaminación implantados y cuantificación de su eficiencia.
Casos de éxito

Hemos realizado numerosos estudios de casos específicos en acuíferos contaminados en diferentes localizaciones en España tanto ligados a vertidos de gasolina como de disolventes clorados, con la finalidad de identificar la fuente de la contaminación o de calcular la eficiencia de tratamientos de remediación basados en atenuación natural o inducida (bioestimulación, oxidación química y/o barreras reactivas permeables). 

Proyectos o colaboraciones con:

alidación del uso de la técnica AICE para carbono e hidrógeno de aditivos de la gasolina

Aplicación del análisis isotópico de compuestos específicos (AICE) en emplazamientos afectados por hidrocarburos ligeros (gasolinas)

Validación del uso de la técnica AICE para carbono e hidrógeno de aditivos de la gasolina (MTBE, ETBE y BTEX) en un emplazamiento modelo seleccionado de entre 5 gasolineras, en el cual se ha podido poner de manifiesto que se está produciendo biodegradación de estos contaminantes, a pesar de existir fase libre en el emplazamiento.

Cliente: Repsol YPF, S.A.
Con la colaboración de Aitemin Centro Tecnológico
Fecha: 2012-2014

Aplicació de la composició isotòpica del C de DNAPLs en la valoració del rendiment de barreres reactives permeables BRP de Fe(0) en actuacions d'atenuació induïda de la contaminació d'aigües subterrànies

Aplicació de la composició isotòpica del C de DNAPLs en la valoració del rendiment de barreres reactives permeables BRP de Fe(0) en actuacions d'atenuació induïda de la contaminació d'aigües subterrànies

Seguimiento y cálculo de la eficiencia de los sistemas de descontaminación aplicados a un emplazamiento contaminado por disolventes clorados (PCE, TCE, cisDCE, etc.) sobretodo el consistente en una barrera permeable reactiva (BPR) de hierro cero valiente (FZV) para lo que además fue necesario construir pozos multinivel a ambos lados de ésta. De hecho, se demostró por estudio multi-isotópico de los compuestos la ineficiencia de la barrera frente a una mayor biodegradación natural en la zona.

Cliente: Grup Clapé
Con la colaboración de Bosch i Ventayol
Fecha: 2011-2012

Investigación del uso de la geoquímica isotópica

Investigació sobre l'aplicació de la geoquímica isotòpica del carboni de compostos orgànics específics per esbrinar l'origen de la contaminació i l'eficiència de la descontaminació mitjançant ISCO a un emplaçament contaminat per DNAPLs

Investigación del uso de la geoquímica isotópica del carbono de compuestos organoclorados para determinar el origen de la contaminación industrial, cuando  ya se está aplicando un proceso de descontaminación basado en la oxidación química con permanganato, así como para calcular la eficiencia de este tratamiento ISCO en el campo para cada compuesto de estudio. Se cuantificó tanto el alcance del ISCO como de los procesos de biodegradación natural para cloroetenos, pero no así para clorometanos mucho más recalcitrantes.

Cliente: Tubkal Ingeniería, S.L.
Fecha: 2015-2016

Seguimiento en campo de los datos isotópicos pre- y post- inyección

Investigació sobre l'aplicació de la geoquímica isotòpica CSIA del carboni de DNAPLs per calcular l'eficiència de la descontaminació d'emplaçaments contaminants mitjançant persulfat

Seguimiento en campo de los datos isotópicos pre- y post- inyección del oxidante persulfato realizada en dos pozos de un emplazamiento contaminado por etenoclorados tanto del C de estos compuestos contaminantes como del S y O del sulfato del acuífero para evaluar el alcance y la eficiencia de la actuación de descontaminación ISCO cuando ésta se realiza en zona saturada o no saturada, así como de los procesos de biodegradación natural previos a esta actuación.

Cliente: Esolve Consultoria i Enginyeria Mediambiental S.L.
Fecha: 2016-2017

Nuestras publicaciones más relevantes:

Atenuación natural monitorizada de compuestos clorados:

Palau, J.; Marchesi, M.: Chambon, J.: Aravena, R.; Canals, A.; Binning,  P. J., Bjerg  P. L.; Otero, N.; Soler, A. (2014) Multi-isotope (carbon and chlorine) analysis for fingerprinting and site characterization at a fractured bedrock aquifer contaminated by chlorinated ethenes. ‎Sci. Total Environ., 475: 61-70. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.12.059

Palau, J.; Yu, R.; Hatijah Mortan; S.; Shouakar-Stash, O.; Rosell, M.; Freedman, D.; Sbarbati, C.; Fiorenza, S.; Aravena, R.; Marco-Urrea, E.; Elsner, M.; Soler, A.; Hunkeler, D. (2017) Distinct dual C-Cl isotope fractionation patterns during anaerobic biodegradation of 1,2-dichloroethane: potential to characterize microbial degradation in the field. Environ. Sci. Technol., 51, 2685−2694.
https://doi.org/10.1021/acs.est.6b04998

Eficiencia de barreras permeables reactivas en la degradación de compuestos clorados: 

Torrentó, C.; Audí-Miró, C.; Bordeleau, G.; Marchesi, M.; Rosell, M.; Otero, N.; Soler, A. (2014) The use of alkaline hydrolysis as a novel strategy for chloroform remediation: feasibility of using urban construction wastes and evaluation of carbon isotopic fractionation. Environ. Sci. Technol., 48, 1869 - 1877.
https://doi.org/10.1021/es403838t

Audí-Miró, C., Cretnick, S., Torrentó, C., Rosell, M., Shouakar-Stash, O., Otero, N., Palau, J., Elsner, M. Soler, A. (2015) C, Cl and H compound-specific isotope analysis to assess natural versus Fe(0) barrier-induced degradation of chlorinated ethenes at a contaminated site. J. Hazard. Mater., 299, 747-754.
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.06.052