Geoavailability of Ni, Cu, Zn, As, Cd, and Pb in the Sierra de Cartagena – La Unión (SE Spain)

[SPA] El objetivo de esta tesis es contribuir a la interpretación de los factores geogénicos y antropogénicos, a escalas local (cuenca hidrográfica) y regional, que controlan la geodisponibilidad (solubilidad y movilidad) de Ni, Cu, Zn, As, Cd, and Pb en la Sierra Minera de Cartagena – La Unión, así como evaluar la influencia del paisaje minero abandonado sobre el Campo de Cartagena y el Mar Menor. El período de estudio se extendió desde 2003 hasta 2012. Se recogieron 920 muestras de agua de lluvia en las 15 estaciones pluviométricas repartidas por la gran llanura de 1600 km2 que constituye el Campo de Cartagena. Además, el estudio de campo se complementó con 179 muestras de agua superficial recogidas en 13 ramblas, 127 muestras de agua subterránea recogidas en 5 manantiales, 16 muestras de agua de mar recogidas en 8 desembocaduras de ramblas, 15 especímenes de eflorescencias de sulfatos, 7 tipos de residuos mineros y 23 tipos de rocas. La evaluación de tal variedad de muestras ayudó a comprender los mecanismos que hacen geodisponibles estos metales en la Sierra Minera de Cartagena – La Unión. Dichos elementos traza se estudiaron en su contexto geológico, teniendo en cuenta sus ciclos geoquímicos, los diferentes tipos de residuos minero-metalúrgicos presentes en esta zona minera abandonada y la esfera de influencia hacia las áreas circundantes. La geodisponibilidad de los elementos traza depende de la especiación de sus fases solubles, la cual se ve afectada por parámetros geoquímicos, hidrogeológicos, biológicos y antropogénicos (actividades minera, agrícola e industrial). El conocimiento de la geodisponibilidad de los metales en el suelo, su mecanismo de transferencia a la biota y el riesgo para la salud pública, continúan siendo cuestiones clave a abordar. La presente tesis doctoral trata de evaluar estos problemas con ayuda de las técnicas instrumentales más avanzadas. Las muestras líquidas se evaluaron mediante la determinación del pH, Conductividad Eléctrica (CE), iones mayoritarios por Cromatografía Iónica (CI) y los metales de interés por Espectrometría de Masas de Plasma Acoplado Inductivamente (EM–PAI). La caracterización fisicoquímica de las muestras sólidas se llevó a cabo mediante observación estereomicroscópica, determinación de su estructura mediante Difracción de Rayos X (DRX), análisis composicional por espectrometría de Fluorescencia de Rayos X por Dispersión de Longitud de onda (FRXDL), análisis CHN y Análisis TermoGravimétrico acoplado a Espectrometría de Masas (ATG–EM). Además, sobre las muestras sólidas se realizó el test de lixiviado DIN 38414-S4, con el fin de valorar el riesgo y movilidad potencial de los diferentes analitos. En las muestras de lixiviado se midió el pH, CE, los iones mayoritarios y los metales Ni, Cu, Zn, As, Cd, Sb y Pb. Los resultados han confirmado que la geodisponibilidad de los metales traza en la Sierra Minera está regulada por la meteorización fisicoquímica de los residuos minero-metalúrgicos, así como por la oxidación de los sulfuros metálicos asociados a los yacimientos de Pb-Zn. Respecto a los mecanismos de transporte, dispersión y deposición de Ni, Cu, Zn, As, Cd y Pb, el balance de masas de metales traza geodisponibles en el Mar Menor reveló que la erosión eólica transfirió el 81 % de la entrada total de metales provenientes de la Sierra Minera, las aguas subterráneas contribuyeron en un 16 % y la escorrentía superficial en un 3 %. Todo ello demostró que la dispersión de estos contaminantes NO está controlada por las aguas continentales (escorrentía superficial y agua subterránea).

Department dc:contributor.department

Ingeniería Minera, Geológica y Cartográfica

Year dc:date.issued

2015

Author dc:creator

• Alcolea Rubio, Luis Alberto

Advisors dc:contributor.advisor

• Rodríguez Pacheco, Roberto Lorenzo
• Ibarra Berrocal, Isidro Jesús

• Distribución de oligoelementos
• Geología ambiental
• Hidrogeología
• Contaminación atmosférica
• Sierra Cartagena-La Unión

Statement dc:rights

• Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/

Language dc:language.iso

spa

DOI

10.31428/10317/5344

Identifier

hdl:10317/5344

OAI record oai:identifier

http://repositorio.upct.es/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Arepositorio.upct.es%3A10317%2F5344