Autores:

Soler, A.; Rosell, M.; Otero, N.; Domènech, C.; Palau, J.
Grup de Mineralogia Aplicada i Geoquímica de Fluids
Dep. Cristal·lografia, Mineralogia i Dipòsits Minerals, Facultat de Geologia, Universitat de Barcelona

 

Antes de empezar este tema hay que clarificar que si bien los isótopos dan respuestas a cuestiones que difícilmente se resolverían sin el uso de los isótopos (diferenciar idénticos contaminantes con diferentes origen, cuantificar procesos degradativos sin la incertidumbre de parámetros físicos como la dispersividad, difusión, sorción, dilución, conocer rutas metabólicas de degradación, etc.), en ningún caso pueden utilizarse sin un buen conocimiento del modelo conceptual hidrogeológico, químico, geológico, etc. del emplazamiento. Por ello en este apartado veremos el uso conjunto de datos hidroquímicos, geológicos e isotópicos para la comprensión y resolución de casos reales de emplazamientos contaminados. Por otro lado, cada vez son más los casos en los que no solo se aplica un isótopo, sino que se realizan estudios multi-isotópicos para una mejor comprensión de los procesos de remediación de la contaminación. Inclusive en casos de emplazamientos en los que determina el origen de la contaminación, también suelen realizarse estudios multi-isotópicos, con la finalidad de reafirmar las conclusiones, ya que suelen tratarse de casos cuya resolución suele ser objeto de peritaje judicial.

 

Como ya se ha comentado, en el Tema 2, la principal utilidad de los isótopos radiactivos es el cálculo de la “edad” del agua (cuanto tiempo hace que se infiltró en el acuífero). Generalmente es interesante datar las aguas de un determinado emplazamiento contaminado en cuanto permite definir el modelo conceptual hidrogeológico y por tanto facilita la toma de decisiones. Son numerosos los estudios de aplicación de estos isótopos radioactivos, Aunque son pocos casos, hay que considerar que el tritio es de por si un contaminante cuando se trata de pérdidas de centrales nucleares, o emplazamientos militares con material radioactivo. Link1 Ejemplos aplicación isótopos del agua

En el estudio de emplazamientos con contaminación de las aguas subterráneas suele ser importante conocer la ubicación de la recarga. Es más, para la toma de decisiones sobre la ubicación de determinadas actividades industriales de alto riesgo de generar contaminación, se debería definir que no se ubican en el área de recarga de ningún acuífero estratégico para el suministro de agua potable. Link1 Ejemplos aplicación isótopos del agua


Los isótopos de algunos solutos disueltos en el agua subterránea, o presentes en los suelos contaminados como el sulfato, nitrato, carbonato, estroncio, etc. se utilizan para conocer el origen de estos compuestos. Esta capacidad para discriminar orígenes de compuestos permite conocer, en muchos casos, la responsabilidad de la contaminación en los emplazamientos y ser utilizada en peritajes judiciales.
La composición isotópica de los solutos disueltos en el agua, suelen ser excelentes trazadores para determinar la existencia y cuantificar la eficiencia de procesos de atenuación natural o inducida de la contaminación o cambios en el estado redox de las aguas (procesos de desnitrificación, sulfato-reducción, etc). De igual manera, los isótopos de los compuestos orgánicos presentes en el suelo, disueltos en el agua o en forma gaseosa en la zona no saturada, permiten determinar tanto el origen del compuesto, como su grado de degradación, ya sea en procesos de atenuación natural o inducida. Esta utilidad para calcular la eficiencia de reacciones a partir del fraccionamiento isotópico, se ha convertido en una potente herramienta para el seguimiento de procesos de descontaminación inducida, y para aplicar técnicas de descontaminación por atenuación natural monitorizada. En los casos de aplicación de técnicas de remediación de emplazamientos contaminados, ya sea mediante bioestimulación, barreras reactivas permeables, bioaumentación, oxidación química avanzada, etc. en los que se usará la geoquímica isotópica para cuantificar la eficiencia de la actuación, será necesario realizar experimentos batch o en columna en los que se deberá analizar no solo la composición isotópica del compuesto a degradar, sino también su concentración para poder determinar el fraccionamiento isotópico a aplicar en la modelización y en el cálculo de la eficiencia.


Principalmente se utilizan entre otros.

 

El uso de técnicas estadísticas es rutinario en estudios ambientales, no obstante en el uso de datos composicionales y isotópicos conjuntamente, hay que considerar que si bien es aconsejable trabajar los datos composicionales con log ratios, los datos isotópicos al estar referenciados a un estándar internacional, pueden ser usados directamente y tratarse estadísticamente junto con los composicionales expresados, estos últimos, como log ratio. Tolosana et al. (2004) realizan un estudio sobre como deben ser tratados los datos isotópicos estadísticamente, cuando estos se utilizan conjuntamente con datos composicionales.

 

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA del Tema 3