Optimising characterization and remediation techniques for potentially toxic elements in polluted soils

Resumen

Esta investigación tiene por objeto desarrollar técnicas para la caracterización y remediación de suelos contaminados por elementos traza potencialmente tóxicos (Ing.: Potentially Toxic Elements, PTEs). Estos, por su toxicidad y peligrosidad para el medioambiente y la salud humana, constituyen el núcleo central de estudio. Mediante los procesos de caracterización, se busca identificar los contaminantes presentes en un suelo, estudiar su distribución espacial y evaluar sus posibles fuentes de emisión u orígenes. Por otro lado, la remediación de terrenos contaminados busca la eliminación o reducción de la concentración de los PTEs en el suelo. De esta manera, esta tesis abarca todo el proceso de vida de un contaminante en un suelo; desde que este accede al mismo procedente de una fuente, hasta que es eliminado. El trabajo es presentado como un compendio de 4 publicaciones. Dos relativas a las tecnologías de caracterización, y dos centradas en las de remediación. Como avances más destacables en labores de caracterización, destaca la sinergia creada entre la estadística univariante, multivariante y la geoestadística (krigeado ordinario) para dar respuesta a los objetivos mencionados anteriormente. Además, estos se complementan con el desarrollo de un nuevo indicador de contaminación (Ing.: Soil Pollution Index, SPI) y la adaptación de la teoría de datos composicionales para introducir el nuevo concepto de Enriquecimiento Relativo del Contaminante (Ing.: Relative Enrichment of the Pollutant, RE). Todo ello teniendo considerando las diferentes escalas de trabajo y teniendo en perspectiva los Niveles Genéricos de Referencia. Las acciones de remediación están focalizadas a mejorar la técnica del lavado de suelos. Se han utilizado diferentes equipos magnéticos y gravimétricos con suelos contaminados por distintas fuentes. Se proponen además varios métodos para la valoración de la eficiencia de los ensayos: validación del análisis atributivo y el nuevo Índice de Éxito (Ing.: Success Score). Adicionalmente, la tesis sienta las bases de una nueva técnica de remediación: El lavado de suelos asistido por nanopartículas de hierro cerovalente. Junto a esta se propone una nueva formulación basada en cuantificaciones magnéticas, cuyo objeto es evaluar la eficacia en la separación de los contaminantes de las técnicas empleadas, así como actuar de trazador de la distribución de nanopartículas en las muestras.