Aplicación de la composición isotópica del carbono de compuestos orgánicos volátiles en acuíferos contaminados por disolventes clorados
- Autores: Jordi Palau Capdevila
- Directores de la Tesis: Albert Soler i Gil (dir. tes.), Angels Canals i Sabaté (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2008
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Damiá Barceló Culleres (presid.), Josep Mas Pla (secret.), Ramon Aravena (voc.), Antoni Ginebreda Martí (voc.), Daniel Hunkeler (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
En esta tesis se ha evaluado la aplicación de la composición isotópica del carbono en acuíferos contaminados con disolventes clorados, con el fin obtener información sobre los procesos que controlan su concentración en el agua subterránea y determinar el alcance de la biodegradación. Una segunda aplicación ha sido utilizar la composición Isotópica pare relacionar los penachos con sus fuentes en aquellas zonaB donde existen varios puntos de vertido. Esta tesis se divide en tres capítulos, en el primero se hace una introducción a la problemática ambiental que supone la contaminación de acuíferos por disolventes clorados. En el segundo, de carácter metodológico, se han determinado las condiciones analíticas óptimas para la obtención de valores b13C reproducibles de nueve compuestos orgánicos volátiles con el propósito de aplicar asta técnica a muestras procedentes de acuíferos contaminados. Y, en el tercero, con un enfoque mucho más práctico, se discuten los resultados del análisis Isotópico del carbono de PCE, TCE, 1,2-cisDCE y CF realizados en muestras de agua procedentes dedos acuitaros contaminados por disolventes clorados.
En el segundo capitulo se presenta el método analítico puesto a punto en esta tesis para el análisis isotópico especifico para cada compuesto (AIEC), en soluciones acuosas de compuestos orgánicos volátiles, utilizando microfibras de extracción por adsorción en íase sólida. En la puesta a punto se han determinado las condiciones analíticas óptimas para obtener valores 51JC reprodúceles de PCE, TCE, 1,2-clsDCE, 1,1-DCÉ, CT, CF, DCM, MCB y tolueno, dlsueltos en agua a muy baja concentración (s 250 ng/L). Para simular muestras reales se prepararon diferentes mezclas disolviendo patronee Internos de estoB compuestos en agua ultra pura a distinta concentración.
En el tercer capitulo se ha estudiado dos acuíferos de distinto tipo, de arenas y fracturado respectivamente, con el propósito de valorar el potencial del análisis Isotópico del carbono de compuestos clorados en diferentes escenarios. En el primero se ha determinado la 513C del PCE y en el segundo de PCE, TCE, 1,2-clsDCE y CF. Este estudio demuestra que la composición Isotópica del carbono puede ser utilizada para diferenciar distintos penachos y para evaluar el rol de la biodegradación en la atenuación de PCE. TCE y 1,2-clsDCE en acuíferos fracturados de elevada complejidad.
En el segundo caso estudiado, un acuífero fracturado cercano a la localidad de Odena, se instaló una red de puntos de muestreo mullinlvel con el objetivo de ampliar los resultados iniciales obtenidos a partir de pozos de riego. Este sistema ha permitido hacer una detallada caracterización de las condiciones hidrogeoquimicas del acuífero así como delimitar con mayor precisión los penachos y las fuentes de contaminación. Esta Información ha sido básica para le correcta interpretación de los valores 5UC. La combinación del muestreo de alta resolución y los datos isotópicos ha facilitado el entendimiento de los procesos que controlan la concentración de contaminante a lo largo del sistema de flujo del agua subterránea, y, ha permitido distinguir dos penachos asoolados a distintos puntos de vertido. La B13C de PCE, TCE y 1,2-clsDCE ha mostrado un anriquecimiento significativo del Isótopo pesado (13C) en varias parlas del acuífero asociado a biodegradación. Estos resultados, Junto con las condicionas redox en los penachos, explican la distribución del producto de degradación 1,2-clsDCE en el acuífero y el rol de la biodegradación en la atenuación natural de estos compuestos. El alcance de la biodegradación ha sido estimado en algunas partes del acuífero llegando a valores por encima del 40 % para el TCE, indicando que en esas zonas la biodegradación es uno de los principales procesos que controlan la concentración de estos compuestos en el acuífero. No obstante, el 1,2-clsDCE llanda a acumularse Indicando que no es significativamente biodegradado. Esto puede deberse a la falta de microorganismos capaoeB de degradarlo como consecuencia de que las condiciones redox no son las adecuadas. Por tanto, la biodegradación de compuestos clorados, Incluyendo al 1,2-clsDCE, puede ser Incrementada añadiendo donadores de electrones, nutrientes y microorganismos específicos si fuese necesario.
