Dinámica de metales pesados, arsénico y fósforo en el sistema suelo-agua-planta en humedales contaminados por residuos mineros: ensayos sobre el efecto del carbonato cálcico y las condiciones de hidromorfía (CGL2007-64915).

Proyecto
Financiación

MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA. DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN

Duración

01/10/2007 a 30/09/2011

Entidades Participantes

Universidad Politécnia de Cartagena y Universidad de Murcia

Objetivo General

Estudiar los procesos biogeoquímicos ligados a la movilización-inmovilización de metales pesados y fósforo en el sistema suelo-agua-planta de humedales contaminados por residuos mineros para establecer el riesgo de liberación de sustancias nocivas y ensayar el efecto que pueden tener las enmiendas calizas sobre dichos procesos así como sobre la microbiología del suelo y el crecimiento vegetal.

Resumen

De acuerdo con diversos objetivos prioritarios de la presente convocatoria de I+D, se propone un proyecto en el que se conjugan aspectos citados en los Subprogramas Nacional de Biodiversidad y de Tecnologías para la Gestión Sostenible Medioambiental. El trabajo se centra en áreas de elevada biodiversidad, como son los humedales del entorno del Mar Menor (SE de España), que según datos de proyectos anteriores actúan atenuando los impactos causados por  vertidos de aguas residuales y residuos mineros pero que constituyen, al mismo tiempo, una posible fuente de los contaminantes que en ellos se acumulan. Con estas premisas los objetivos generales son: 1) Estudiar los procesos biogeoquímicos ligados a la movilización-inmovilización de metales pesados y fósforo en el sistema suelo-agua-planta de humedales contaminados por residuos mineros para establecer el riesgo de liberación de sustancias nocivas y 2) ensayar el efecto que pueden tener las enmiendas calizas sobre dichos procesos así como sobre la microbiología del suelo y el crecimiento vegetal. Para conseguirlos se tratará de alcanzar los siguientes objetivos específicos: 1.- Establecer si la adición de enmiendas calizas puede ser una práctica de manejo que mejore las propiedades químicas, físico químicas y microbiológicas de residuos mineros con elevado contenido en metales pesados en humedales y si estas mejoras podrían contribuir positivamente a la implantación de una cubierta vegetal sobre ellos. 2.-  Determinar el comportamiento (especiación) del Fe, Cu, Zn, Pb, Mn, Cd y As y fósforo en el sistema planta-suelo rizosférico- suelo no rizosférico en residuos mineros con elevado contenido en metales pesados, cuando los periodos de desecación-inundación llevan a cambios en las condiciones de oxidación-reducción a lo largo del perfil del suelo. 3.  Establecer si la adición de enmiendas calizas puede ser una práctica de manejo que mejore el comportamiento del sistema planta-suelo rizosférico- suelo no rizosférico en residuos mineros con elevado contenido en metales pesados, desde el punto de vista de la capacidad de dicho sistema para inmovilizar Fe, Cu, Zn, Pb, Mn, Cd y As y fósforo, cuando los periodos de inundación-desecación llevan a cambios en las condiciones redox a lo largo del perfil del suelo. 4. Obtener los primeros datos sobre las posibilidades de reintroducción de la vegetación en aquellos sectores de los saladares más afectados por los residuos mineros y que, de forma natural, no han sido colonizados por las plantas.

Resultados

ARTÍCULOS

González-Alcaraz, M.N., Conesa, H.M., Álvarez-Rogel, J. 2013. Phytomanagement of strongly acidic, saline eutrophic wetlands polluted by mine wastes: the influence of liming and Sarcocornia fruticosa on metals mobility. Chemosphere 90:2512-2519.

González-Alcaraz, M.N., Conesa, H.M., Álvarez-Rogel, J. 2013. When liming and revegetation contribute to the mobilization of metals: learning lessons for the phytomanagement of metal-polluted wetlands. J Environ Manag 116:72-80.

González-Alcaraz, M.N., Álvarez-Rogel, J. 2013. Liming and vegetation favor Fe-mobilization in eutrophic wetland soils affected by mine wastes. Ecol Eng 53:183-193.

Gonzalez-Alcaraz, M.N., Conesa, H.M., Tercero, M.C., Schulin, R., Álvarez-Rogel, J., Egea, C. 2011. The combined used of liming and Sarcocornia fruticosa development for phytomanagement of salt marsh soils polluted by mine wastes. J Hazard Mater. 186: 805-81.

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 ISSN: 0925-8574. 37: 693-702

TESIS DOCTORALES

Título: Dynamics of nitrogen, phosphorus and metals in eutrophic wetlands affected by mine wastes. Effects of liming on plant growth and metals mobility. Doctorando: María Nazaret González Alcaraz. Directores: José Álvarez Rogel y Héctor MIguel Conesa Alcaraz. Universidad:  Universidad Politécnica de Cartagena. Facultad / Escuela:  ETSIA. Fecha: 21/09/2012.

CONGRESOS

Wetlands and salt marshes: similarities and differences. Ponencia invitada en el First meeting Cost Action FA0901. 2010. Álvarez-Rogel, J. and M.N. González Alcaraz

Degradación ambiental en el Saladar de Lo Poyo: qué sabemos y cómo podríamos actuar. Ponencia invitada en la I Jornada sobre Restauración de Espacios Degradados en la Región de Murcia, organizada por la Dirección General de Patrimonio Natural y Biodiversidad de la Región de Murcia. M Nazaret González Alcaraz y J Álvarez Rogel

Procesos edáficos en saladares eutrofizados y contaminados por residuos mineros en el SE de España: Una síntesis de diez años de trabajo. Ponencia invitada al Seminario sobre geoquímica y mineralogía de manglares y humedales organizado por SECS-CSIC. Madrid, Sept. 2010. M. N. Nazaret González-Alcaraz y J. Álvarez-Rogel

Primeros datos sobre los efectos de la adición de carbonato cálcico sobre el crecimiento de plantas halófitas en residuos mineros. Comunicación al congreso XXVII Reunión nacional de Suelos, SECS 09. Huesca. 2009. J Álvarez-Rogel, M N. González Alcaraz,  M C Tercero Gómez, C Egea Nicolás.

Efecto de la adición de carbonato cálcico sobre el desarrollo de especies halófitas en residuos mineros. Comunicación al XVIII Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. San José de Costa Rica. 2009. M.N. González Alcaraz, M.C. Tercero, C. Egea, H.M. Conesa y J. Alvarez Rogel.

Contribución del sistema suelo-planta a la retención de N y P del agua en un carrizal de la Marina del Carmolí (Mar Menor, Murcia, SE de España). Comunicación al XVIII Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. San José de Costa Rica. 2009. C. Egea, I. Párraga, F.J. Jiménez-Cárceles, M. Nazaret González-Alcaraz y J. Alvarez-Rogel.

Effects of flooding with eutrophicated water on the evolution of nitrate concentrations in carbonated and non-carbonated mine wastes with and without vegetation. Comunicación al 3rd Symposium on Wetland Pollutant Dynamics and Control, WETPOL 2009. Barcelona. M.N. González Alcaraz, A. María-Cervantes, C. Egea, F.J. Jiménez-Cárceles, J. Álvarez Rogel.

Changes in pH/Eh and Fe mobilization in polluted wetland soils under variations of the water-table: effects of liming and Sarcocornia fruticosa growth. Comunicación ORAL al Joint Meeting of Society of Wetland Scientists, Wetpol and Biogeochemistry Symposium. Praga, Julio 2011. González-Alcaraz, M.N., Álvarez-Rogel, J.

Influence of plant rhizosphere in the dynamic of soluble metals in a wetland soil polluted by mine wastes flooded for 3 months                Comunicación al Joint Meeting of Society of Wetland Scientists, Wetpol and Biogeochemistry Symposium. Praga, Julio 2011. Álvarez-Rogel, J., María-Cervantes, A., González-Alcaraz, M.N., Conesa-Alcaraz, H.M.

Condiciones físico-químicas y dinámica del Fe en residuos mineros sometidos a variaciones del nivel freático: ensayos en perfiles simulados con diferentes tratamientos de suelo y planta. IV Congreso Ibérico de la Ciencia del Suelo. Granada, septiembre 2010. J. Alvarez-Rogel, M.N. González-Alcaraz y C. Egea.

Efecto de las enmiendas calizas en la acumulación y translocación de metales pesados por el halófito Sarcocornia fruticosa. IV Congreso Ibérico de la Ciencia del Suelo. Granada, septiembre 2010. González-Alcaraz, M.N., Tercero Gómez, M.C., Conesa Alcaraz, H.M., Álvarez-Rogel, J., Egea Nicolás, C.

Sarcocornia fruticosa development in mine wastes amended with calcium carbonate. Comunicación presentada en el First meeting Cost Action FA0901. 2010. MN González Alcaraz; M C Tercero; C. Egea; HM Conesa and J. Álvarez Rogel

OTROS/DIFUSIÓN

Un "filtro verde" y residuos de mármol para fijar el suelo. Difusión de los resultados del proyecto a través de los medios de comunicación: Agencia EFE. BIODIVERSIDAD Y AGUA. ESPAÑA | 28.06.2011 | 11:20 MEDIOAMBIENTE-CIENCIA

http://www.efeverde.com/contenidos/noticias/un-filtro-verde-y-residuos-de-marmol-para-fijar-el-suelo.