Evaluation of risks due to mine wastes in salt marshes of the coastal area of the Mar Menor (SE Spain): processes of metal mobilization in soils and bioaccumulation in plants and molluscs.

Project
Funding

MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA. DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN OF SPAIN

Duration

13/12/2004 to 12/12/2007

Project Manager
Partnership Entities

Universidad Politécnia de Cartagena-Universidad de Murcia-Consejería de Medio Ambiente de la CARM

General Objectives

To evaluate the toxicity risks due to the presence of metals in the soils and sediments of coastal wetlands of the Mar menor lagoon, including metals transfer to the food web, and to study the biogeochemical processes related to the mobilization-immobilization of different metals in the wetlands under study.

Summary

A detailed study of soil-plants-hydromorphy interactions is proposed which includes ecotoxicologycal aspects jointly with the identification of biomarkers of pollution in areas with high biodiversity. The research will be developed in two salt-marshes located in the coastal area of the Mar Menor (SE Spain). These sites are characterised by soils polluted by metal mine wastes, they have a high biodiversity and they suffer an intense human pressure.

The main objectives of the project are as follow: 1) to evaluate metal accumulation in the more abundant plant species with emphasis on those employed for animals and human consumers; 2) to evaluate metal accumulation in several species of molluscs used for human feeding; 3) to study in detail the biogeochemical processes implied on metal solubility in relation to flooding and the presence of plant rhizosphere.

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Project Results

PAPERS

María-Cervantes, A.; Álvarez-Rogel, J.; Jiménez-Cárceles; F.J.  2008. As, Cd, Cu, Mn, Pb, and Zn contents in sediments and mollusks (hexaplex trunculus and tapes decussatus) from coastal zones of a mediterranean lagoon (Mar Menor, SE Spain) affected by mining wastes. Water, Air and Soil Pollution: 200: 289-304.

María-Cervantes, A.; Conesa, HM; González-Alcaraz, MN; Álvarez-Rogel, J. 2010. Rhizosphere and flooding regime as key factors for the mobilization of arsenic and potentially harmful metals in basic mining polluted salt marsh soils Applied Geochemistry: 25, 1722-1733.

González-Alcaraz, MN; Egea, C.; María-Cervantes, A.; Jiménez-Cárceles, FJ; Álvarez-Rogel, J. 2011. Effects of eutrophic water flooding on nitrate concentrations in mine wastes. Ecological Engineering: 37: 693-702.

Conesa, H.M.; María-Cervantes, A.; Álvarez-Rogel, J.; González-Alcaraz, M.N. 2011. Influence of soil properties on trace elements availability and plant uptake in a Mediterranean salt marsh polluted by mining wastes: implications for phytomanagement REVISTA: Science of the Total Environment: 409: 4470–4479.

Antonio María-Cervantes; Hector Miguel Conesa;;María Nazaret González-Alcaraz; José Álvarez-Rogel. 2011. Mobilisation of As and trace metals in saline, acidic Spolic Technosols: the role of the rhizosphere and flooding conditions. Journal of Soils and Sediments: 11: 800-814.

M.N. González-Alcaraz; J. Álvarez-Rogel; A. María-Cervantes; C. Egea; H.M. Conesa. 2012. Evolution and phosphorus fractionation in saline Spolic Technosols flooded with eutrophic water. Journal of Soils and Sediments: 12: 1316-1326.

H. M. Conesa, A. María-Cervantes, J. Álvarez-Rogel & M. N. González-Alcaraz.2014. Role of rhizosphere and soil properties for the phytomanagement of a salt marsh polluted by mining wastes. International Journal of Environmental Science and Technology:11:1353–1364

PhD Thesis

Student: Antonio María Cervantes. Universidad Politécnica de Cartagena. Aproximación a los riesgos derivados de la presencia de residuos mineros en saladares del entorno del Mar Menor: dinámica de metales pesados y arsénico y su acumulación en plantas y moluscos. Rating: Sobresaliente cum laude. 2009. EUROPEAN DOCTORATE

Book Chapters:

Francisco José Jiménez-Cárceles, José Álvarez-Rogel, Consuelo Egea Nicolás, Antonio María-Cervantes, María Nazaret González-Alcaraz, Héctor Miguel Conesa Alcaraz. 2011. The role of salt marshes in reducing the concentration of nitrate and phosphorus in eutrophicated water: the Mar Menor lagoon, a case study in semiarid Mediterranean areas of SE Spain, In: Biogeochemistry and Pedogenetic Process in Saltmarsh and Mangrove Systems. 207-234. Nova Publishers. ISBN: 978-1-61728-269-0.

Héctor M. Conesa-Alcaraz, Francisco J. Jiménez- Cárceles, Antonio María Cervantes, María Nazaret Gonzalez-Alcaraz, Consuelo Egea Nicolás, José Álvarez-Rogel. 2011 Heavy Metal Contamination Caused By Mining Activities In The Mar Menor Lagoon (SE Spain). In: Biogeochemistry and Pedogenetic Process in Saltmarsh and Mangrove Systems. 235-250. Nova Publishers. ISBN: 978-1-61728-269-0.

M. Nazaret González Alcaraz, Francisco J. Jiménez Cárceles, Consuelo Egea, Nicolás, Antonio María Cervantes, Isabel Párraga Aguado, José Álvarez-Rogel, Héctor M. Conesa Alcaraz. 2011. La Marina del Carmolí, un filtro verde a orillas del Mar Menor. In: El Mar Menor. Estado actual del conocimiento científico 73-104. Instituto Euromediterráneo del agua. ISBN: 978-84-936326-8-7.

Héctor M. Conesa Alcaraz, Antonio María Cervantes, Francisco J. Jiménez Cárceles, Consuelo Egea Nicolás, José Álvarez-Rogel, M. Nazaret González Alcaraz. 2011. El saladar de Lo Poyo: un caso de contaminación por residuos mineros a orillas del Mar Menor. In: El Mar Menor. Estado actual del conocimiento científico. 105-116. Instituto Euromediterráneo del agua. ISBN: 978-84-936326-8-7.

CONGRESESS

AUTORES: M. N. González Alcaraz; A. María Cervantes; F. J. Jiménez Cárceles; J. Álvarez Rogel. TÍTULO: Evolución de las condiciones de pH y Eh de suelos contaminados por residuos mineros sometidos a diferentes regímenes de inundación. TIPO DE PARTICIPACIÓN: POSTER. CONGRESO: XXVI Reunión Nacional de Suelos. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Durango  FECHA: 2007

AUTORES: A. María Cervantes; F. J. Jiménez Cárceles; M N González Alcaraz; J. Álvarez Rogel. TÍTULO: Bioacumulación de metales pesados y arsénico en suelos y vegetación de dos saladares del Mar Menor contaminados por residuos mineros. TIPO DE PARTICIPACIÓN: POSTER. CONGRESO: XXVI Reunión Nacional de Suelos. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Durango. FECHA: 2007

AUTORES: J., Álvarez Rogel; A. María Cervantes; F. J. Jiménez Cárceles. TÍTULO: Evolución de las concentraciones de Zn y Cd solubles en residuos mineros sometidos a 3 meses de inundación. TIPO DE PARTICIPACIÓN: POSTER. CONGRESO: III Congreso Ibérico da Ciencia do Solo. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Évora. FECHA: 2008.

AUTORES: A. María-Cervantes; J. Álvarez Rogel; F. J. Jiménez Cárceles. TÍTULO: Presencia de metales pesados y arsénico en los suelos de saladares costeros del Mar Menor y en sedimentos litorales: acumulación por moluscos marinos. TIPO DE PARTICIPACIÓN: ORAL. CONGRESO: III Congreso Ibérico da Ciencia do Solo. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Evora, Portugal    FECHA: 2008

AUTORES: Álvarez-Rogel, J., María-Cervantes, A, González-Alcaraz, MN, Conesa, H. TÍTULO: Dinámica de metales traza en suelos contaminados por residuos mineros en condiciones de inundación prolongada. TIPO DE PARTICIPACIÓN: Póster. CONGRESO: V Simposio Nacional sobre la degradación y el uso sostenible del suelo. LUGAR CELEBRACIÓN: Murcia          FECHA: 2011

AUTORES: Álvarez-Rogel, J.; María-Cervantes, A.; González-Alcaraz, M.N.; Conesa-Alcaraz, H.M. TÍTULO: Influence of plant rhizosphere in the dynamic of soluble metals in a wetland soil polluted by mine wastes flooded for 3 months. TIPO DE PARTICIPACIÓN: ORAL. CONGRESO: Joint Meeting of Society of Wetland Scientists, Wetpol and Biogeochemistry Symposium. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Praga (República Checa) FECHA: Julio 2011

TÍTULO: Influence of plant rhizosphere in the dynamic of soluble metals in a wetland soil polluted by mine wastes flooded for 3 months. TIPO DE PARTICIPACIÓN: ORAL. CONGRESO: Joint Meeting of Society of Wetland Scientists, Wetpol and Biogeochemistry Symposium. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Praga (República Checa) FECHA: Julio 2011.

AUTORES: Conesa-Alcaraz, H.; González-Alcaraz, M.N.; María-Cervantes, A.; Álvarez-Rogel. TÍTULO: Influence of soil properties on metal bioavailability and plant distribution in a Mediterranean salt marsh polluted by mining wastes. TIPO DE PARTICIPACIÓN: PÓSTER. CONGRESO: Joint Meeting of Society of Wetland Scientists, Wetpol and Biogeochemistry Symposium. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Praga (República Checa) FECHA: Julio 2011

AUTORES: Héctor M. Conesa-Alcaraz; Antonio María-Cervantes; María Nazaret González Alcaraz; José Álvarez-Rogel. TÍTULO: Importancia de la rizosfera y su influencia en las propiedades edáficas para el fitomanejo de humedales contaminados por residuos mineros en el sureste de la Península Ibérica: el caso de la Marina del Carmolí. TIPO DE PARTICIPACIÓN: PÓSTER. CONGRESO: V Congresso Ibérico da Ciência do Solo. LUGAR DE CELEBRACIÓN: Azores (Portugal) FECHA: Septiembre 2012