Identificación de los riesgos ambientales y sanitarios de la producción de gas mediante fracturación hidráulica y bases para una propuesta metodológica de vulnerabilidad de las aguas subterráneas

Hasta ahora, la gran mayoría de los recursos explotados de gas natural procedían de acumulaciones convencionales de gas aislado y de gas asociado y disuelto en el petróleo. Sin embargo, el gas natural se encuentra también en yacimientos que, debido a su baja porosidad y permeabilidad, tienen unas características que hacen que hasta muy recientemente no hayan sido económicamente rentables y que sólo puedan ser explotados mediante técnicas no convencionales, dando lugar al denominado gas no convencional. Las técnicas utilizadas para su extracción son la fracturación hidráulica o “fracking” y la perforación horizontal. Entre los diversos tipos de gas no convencional, es de prever que el gas de pizarra sea el que sufra mayor desarrollo a medio plazo en nuestro país, por lo que se están generando grandes debates, debido al riesgo de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas del entorno, provocados por la elevada cantidad de agua utilizada, los aditivos empleados, los fluidos de retorno, por la alteración del medio físico, así como por la dificultad de monitorización de estos procesos. En este proyecto se identifican los riesgos ambientales y sanitarios asociados a la extracción de gas no convencional. El trabajo se basa principalmente en experiencias ocurridas en países donde el fracking se ha convertido en una práctica habitual. Se trata además de establecer las bases necesarias para la estimación de la vulnerabilidad de los acuíferos frente a la contaminación inducida por la fracturación hidráulica. Abstract Until now, most of the natural gas resources exploited were from isolated conventional gas accumulations and associated and dissolved gas in oil. However, the natural gas is also in reservoirs that, due to their low porosity and permeability, have characteristics that make until recently not been economically profitable and can be exploited only by unconventional techniques, leading to the so called unconventional gas. The techniques used for extraction are hydraulic fracturing or "fracking" and horizontal drilling. Among the various types of unconventional gas, it is expected that shale gas is the suffering greater medium-term development in our country, so it is generating much debate, due to the risks of contamination in surface waters and subterranean environment, caused by the high amount of water used, the additives used, the return fluid, by altering the physical environment, and the difficulty of monitoring these processes. In this project identifies the environmental and health risks associated with unconventional gas extraction. The work is mainly based on experiences that occurred in countries where fracking has become a common practice. This is for establish the necessary basis for estimating the vulnerability of aquifers from contamination induced by hydraulic fracturing.

Jornadas sobre aguas subterráneas y desarrollo sostenible celebradas en Madrid, los días 13 y 14 de junio de 1995

Se publica un artículo con las conclusiones de las Jornadas sobre aguas subterráneas y desarrollo sostenible celebradas en Madrid, los días 13 y 14 de junio de 1995, de las que fue Director Justo Mora. Importancia de la fase subterránea del ciclo hidrológico en España, demandas atendidas con aguas subterráneas , oportunidades y problemas. Encuadre de las aguas subterráneas en la gestión del agua y la planificación hidrológica: oportunidades y problemas.

Aguas subterráneas y medio ambiente: oportunidades y problemas

España dispone de afloramientos permeables aproximadamente en un tercio de su territorio que le ofrecen grandes posibilidades de aprovechamiento de sus aguas subterráneas en sus grandes Unidades Hidrogeológicas (carbonatadas, detríticas, volcánicas) en las que se han agrupado sus acuíferos. En la ponencia se exponen las oportunidades que ofrecen las aguas subterráneas en España y los riesgos a los que están expuestas, principalmente la sobreexplotación, contaminación e intrusión salina por sobreexplotación de los acuíferos costeros.

Propuesta metodológica para el análisis y protección de la calidad del agua subterránea de acuerdo con los requerimientos de la Directiva Marco y la Directiva derivada de Aguas Subterráneas

La protección de las aguas subterráneas es una prioridad de la política medioambiental de la UE. Por ello ha establecido un marco de prevención y control de la contaminación, que incluye provisiones para evaluar el estado químico de las aguas y reducir la presencia de contaminantes en ellas. Las herramientas fundamentales para el desarrollo de dichas políticas son la Directiva Marco del Agua y la Directiva Hija de Aguas Subterráneas. Según ellas, las aguas se consideran en buen estado químico si: • la concentración medida o prevista de nitratos no supera los 50 mg/l y la de ingredientes activos de plaguicidas, de sus metabolitos y de los productos de reacción no supera el 0,1 μg/l (0,5 μg/l para el total de los plaguicidas medidos) • la concentración de determinadas sustancias de riesgo es inferior al valor umbral fijado por los Estados miembros; se trata, como mínimo, del amonio, arsénico, cadmio, cloruro, plomo, mercurio, sulfatos, tricloroetileno y tetracloroetileno • la concentración de cualquier otro contaminante se ajusta a la definición de buen estado químico enunciada en el anexo V de la Directiva marco sobre la política de aguas • en caso de superarse el valor correspondiente a una norma de calidad o a un valor umbral, una investigación confirma, entre otros puntos, la falta de riesgo significativo para el medio ambiente. Analizar el comportamiento estadístico de los datos procedentes de la red de seguimiento y control puede resultar considerablemente complejo, debido al sesgo positivo que suelen presentar dichos datos y a su distribución asimétrica, debido a la existencia de valores anómalos y diferentes tipos de suelos y mezclas de contaminantes. Además, la distribución de determinados componentes en el agua subterránea puede presentar concentraciones por debajo del límite de detección o no ser estacionaria debida a la existencia de tendencias lineales o estacionales. En el primer caso es necesario realizar estimaciones de esos valores desconocidos, mediante procedimientos que varían en función del porcentaje de valores por debajo del límite de detección y el número de límites de detección aplicables. En el segundo caso es necesario eliminar las tendencias de forma previa a la realización de contrastes de hipótesis sobre los residuos. Con esta tesis se ha pretendido establecer las bases estadísticas para el análisis riguroso de los datos de las redes de calidad con objeto de realizar la evaluación del estado químico de las masas de agua subterránea para la determinación de tendencias al aumento en la concentración de contaminantes y para la detección de empeoramientos significativos, tanto en los casos que se ha fijado un estándar de calidad por el organismo medioambiental competente como en aquéllos que no ha sido así. Para diseñar una metodología que permita contemplar la variedad de casos existentes, se han analizado los datos de la Red Oficial de Seguimiento y Control del Estado Químico de las Aguas Subterráneas del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (Magrama). A continuación, y dado que los Planes Hidrológicos de Cuenca son la herramienta básica de las Directivas, se ha seleccionado la Cuenca del Júcar, dada su designación como cuenca piloto en la estrategia de implementación común (CIS) de la Comisión Europea. El objetivo principal de los grupos de trabajo creados para ello se dirigió a implementar la Directiva Derivada de Agua Subterráneas y los elementos de la Directiva Marco del Agua relacionadas, en especial la toma de datos en los puntos de control y la preparación del primer Plan de Gestión de Cuencas Hidrográficas. Dada la extensión de la zona y con objeto de analizar una masa de agua subterránea (definida como la unidad de gestión en las Directivas), se ha seleccionado una zona piloto (Plana de Vinaroz Peñiscola) en la que se han aplicado los procedimientos desarrollados con objeto de determinar el estado químico de dicha masa. Los datos examinados no contienen en general valores de concentración de contaminantes asociados a fuentes puntuales, por lo que para la realización del estudio se han seleccionado valores de concentración de los datos más comunes, es decir, nitratos y cloruros. La estrategia diseñada combina el análisis de tendencias con la elaboración de intervalos de confianza cuando existe un estándar de calidad e intervalos de predicción cuando no existe o se ha superado dicho estándar. De forma análoga se ha procedido en el caso de los valores por debajo del límite de detección, tomando los valores disponibles en la zona piloto de la Plana de Sagunto y simulando diferentes grados de censura con objeto de comparar los resultados obtenidos con los intervalos producidos de los datos reales y verificar de esta forma la eficacia del método. El resultado final es una metodología general que integra los casos existentes y permite definir el estado químico de una masa de agua subterránea, verificar la existencia de impactos significativos en la calidad del agua subterránea y evaluar la efectividad de los planes de medidas adoptados en el marco del Plan Hidrológico de Cuenca. ABSTRACT Groundwater protection is a priority of the EU environmental policy. As a result, it has established a framework for prevention and control of pollution, which includes provisions for assessing the chemical status of waters and reducing the presence of contaminants in it. The measures include: • criteria for assessing the chemical status of groundwater bodies • criteria for identifying significant upward trends and sustained concentrations of contaminants and define starting points for reversal of such trends • preventing and limiting indirect discharges of pollutants as a result of percolation through soil or subsoil. The basic tools for the development of such policies are the Water Framework Directive and Groundwater Daughter Directive. According to them, the groundwater bodies are considered in good status if: • measured or predicted concentration of nitrate does not exceed 50 mg / l and the active ingredients of pesticides, their metabolites and reaction products do not exceed 0.1 mg / l (0.5 mg / l for total of pesticides measured) • the concentration of certain hazardous substances is below the threshold set by the Member States concerned, at least, of ammonium, arsenic, cadmium, chloride, lead, mercury, sulphates, trichloroethylene and tetrachlorethylene • the concentration of other contaminants fits the definition of good chemical status set out in Annex V of the Framework Directive on water policy • If the value corresponding to a quality standard or a threshold value is exceeded, an investigation confirms, among other things, the lack of significant risk to the environment. Analyzing the statistical behaviour of the data from the monitoring networks may be considerably complex due to the positive bias which often presents such information and its asymmetrical distribution, due to the existence of outliers and different soil types and mixtures of pollutants. Furthermore, the distribution of certain components in groundwater may have concentrations below the detection limit or may not be stationary due to the existence of linear or seasonal trends. In the first case it is necessary to estimate these unknown values, through procedures that vary according to the percentage of values below the limit of detection and the number of applicable limits of detection. In the second case removing trends is needed before conducting hypothesis tests on residuals. This PhD thesis has intended to establish the statistical basis for the rigorous analysis of data quality networks in order to conduct the evaluation of the chemical status of groundwater bodies for determining upward and sustained trends in pollutant concentrations and for the detection of significant deterioration in cases in which an environmental standard has been set by the relevant environmental agency and those that have not. Aiming to design a comprehensive methodology to include the whole range of cases, data from the Groundwater Official Monitoring and Control Network of the Ministry of Agriculture, Food and Environment (Magrama) have been analysed. Then, since River Basin Management Plans are the basic tool of the Directives, the Júcar river Basin has been selected. The main reason is its designation as a pilot basin in the common implementation strategy (CIS) of the European Commission. The main objective of the ad hoc working groups is to implement the Daughter Ground Water Directive and elements of the Water Framework Directive related to groundwater, especially the data collection at control stations and the preparation of the first River Basin Management Plan. Given the size of the area and in order to analyze a groundwater body (defined as the management unit in the Directives), Plana de Vinaroz Peñíscola has been selected as pilot area. Procedures developed to determine the chemical status of that body have been then applied. The data examined do not generally contain pollutant concentration values associated with point sources, so for the study concentration values of the most common data, i.e., nitrates and chlorides have been selected. The designed strategy combines trend analysis with the development of confidence intervals when there is a standard of quality and prediction intervals when there is not or the standard has been exceeded. Similarly we have proceeded in the case of values below the detection limit, taking the available values in Plana de Sagunto pilot area and simulating different degrees of censoring in order to compare the results obtained with the intervals achieved from the actual data and verify in this way the effectiveness of the method. The end result is a general methodology that integrates existing cases to define the chemical status of a groundwater body, verify the existence of significant impacts on groundwater quality and evaluate the effectiveness of the action plans adopted in the framework of the River Basin Management Plan.

El radón en suelos, rocas, materiales de construcción y aguas subterráneas de las Islas Canarias Orientales

Programa de doctorado: Física Fundamental y Aplicada. La fecha de publicación es la fecha de lectura

Ecosistemas dependientes de aguas subterráneas

Tiene habido muchas definiciones para el concepto de Ecosistemas Dependientes de Aguas Subterráneas (EDAS, GDE en inglés), pero resumiendo son ecosistemas que usan agua subterránea en alguna parte de su ciclo de vida o por toda una generación e donde esta es crítica para la existencia de esas especies. El uso del agua subterránea no equivale necesariamente a una dependencia de las aguas subterráneas (Colvin et al. 2003). Por dependencia se entiende que el ecosistema sería significativamente alterado o mismo irreversiblemente degradado si la disponibilidad o calidad del agua subterránea fuera alterada más allá de su rango "normal" de fluctuación, o sea, son ecosistemas que dependen en el todo o en parte de las aguas subterráneas para mantener un nivel adecuado de la función del ecosistema y el mantenimiento de la composición de la comunidad (Smith et al. 2006). La dependencia de los EDAS de las aguas subterráneas es muy variable, oscilando entre parcial y con poca frecuencia a continua y totalmente dependiente. Estos ecosistemas, incluyendo los humedales, vegetación en general, vegetación de manantiales, flujos de base de los ríos, ecosistemas de acuíferos y cuevas, vertidos salinos de lagunas costeras, manantiales, manglares, charcos en ríos, lagos en herradura y pantanos colgados (Sinclair Knight Merz 2001) y descargas de agua subterránea en el océano, representan componentes complejas e importantes de la diversidad biológica. Una de las clasificaciones posibles para los EDAS, sería considerar los sistemas terrestres, sistemas acuíferos y de cuevas, sistemas rivereños y lagunares interiores (incluyendo humedales y pantanos), sistemas costeros (lagunas y estuarios) y los sistemas marinos. Posibles amenazas a los EDAS incluyen la extracción y la contaminación química y con nutrientes del agua subterránea, la salinización, la alteración de la gestión de las aguas superficiales y subterráneas, las alteraciones climáticas, lo que puede afectar una cadena complexa de interacciones en el mundo natural.

Calidad de aguas de bebida en algunas localidades urbanas de Buenos Aires

p.193-199

Fluencias de la tierra y curso subterraneo de las aguas ... /

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DESASTRE, UNA VERDADERA CALAMIDAD… SE ESTAN AGOTANDO NUESTROS SUELOS Y NUESTRAS AGUAS

El articulo presenta un conjunto de prácticas y modificaciones que el hombre realiza en un ecosistema que transforma en un agroecosistema, por medio de la reducción del conjunto biológico, aumentar la productividad; abrir los ciclos geoquímicos; sustraer la mayoría de la biomasa; modificar las condiciones del sistemas a cada ciclo de cultivos.Estas modificaciones se discuten a través del agotamiento de los suelos y nuestras aguas con la modificación de la cobertura vegetal, densidad y distribución de plantas, introducción de nutrientes, el proceso de eutroficacion, introducción de nitrógeno nítrico en las aguas subterráneas, introducción de ácidos, reciclaje y contaminación, introducción de gérmenes patógenos y de labranza del suelo.El resultado de estas modificaciones se realizan paso por paso en cada contenido y la modificación del medio ambiente. Se plantea entonces recuperar el ambiente, en este caso mas concreto, recuperar el suelo, a través de métodos de defensa muy diversos.En este caso contexto, es cierto que en los sistemas agrícolas modernos, el impacto ambiental de la actividad agrícola es muy grande y por eso conlleva a que los operadores de este sector están obligados a actuar con mucha precaucion, responsabilidad técnica y prudencia en el uso de los medios técnicos es indispensable para realizar niveles de remuneración de la actividad agrícola y el abastecimiento de los productos necesarios a la población.Es justamente esto el gran reto que la agricultura que hoy tiene que enfrentar emplear racionalmente medios técnicos que mal usados podrían o han podido ser peligrosos para el ambiente y la salud.

Estudio hidrogeológico del funcionamiento del acuífero del Valle de Estelí-Nicaragua

En general, los recursos hídricos en la parte alta de la subcuenca del río Estelí se encuentran en degradación progresiva, por tanto, esta en riesgo la disponibilidad futura de agua para usos vitales de la población. Los únicos recursos hídricos con que se cuenta para el abastecimiento de agua potable de la ciudad de Estelí son las aguas subterráneas. Esta situación condujo a la realización del estudio que consistió en delimitar dos redes de monitoreo; para análisis físico–químico e isotópico ( 18 O, 2 H y 3 H). Las muestras de aguas superficiales y subterráneas fueron colectadas en época seca y húmeda. Además, se llevaron a cabo campañas de aforos, muestreo de suelo, pruebas de infiltración y mediciones de Niveles Estáticos del Agua (NEAs). Los resultados de las mediciones de niveles estáticos del agua en el período de enero a octubre del 2004, indican que el acuífero no presenta rebajamiento en los volúmenes de agua subterránea, en relación a los principales períodos de recarga por precipitación y descarga. Asimismo, el 67 % de descarga artificial del acuífero, es debido al abastecimiento de agua potable y el 33 % restante se atribuye al sector agrícola. La disponibilidad potencial de agua del acuífero es de 29.65 Millones de Metros Cúbicos Anuales (MMCA) y de acuerdo a proyecciones de fallas regionales; el 68 % de ingreso de agua en el acuífero, es debido, al ascenso de aguas profundas a través de fallas locales. Este comportamiento se presentoa pesar que las precipitaciones no tienen ningún efecto en la recarga del acuífero. La mayoría de las fuentes monitoreadas, presentan los parámetros físicos químicos por debajo de las normas internacionales.

Impact of fertlizers and pesticides on soil and water quality

[ES]En la presente tesis se ha estudiado el impacto de diferentes fertilizantes y pesticidas utilizados en la Zona Vulnerable de Vitoria-Gasteiz en la calidad del suelo y las aguas de dicha zona. Se ha podido constatar que hoy en día siguen lixiviándose cantidades significativas de nitratos y pesticidas (e.g., etofumesato y difenoconazol) a las aguas de la Zona Vulnerable, durante el cultivo de remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), muy característico de la zona de estudio. Se comprobó que el alto contenido en nitratos de las aguas subterráneas en la Zona Vulnerable es mitigado, al menos en parte, por la acción de la actividad microbiana desnitrificante que alberga la zona riparia del humedal de Salburua. Dicho proceso, sin embargo, supone la emisión a la atmósfera de importantes cantidades de gases de efecto invernadero (CO2 y N2O), y puede verse afectado negativamente por la presencia de pesticidas (e.g., deltametrina) en el medio.Por otra parte, hemos observado que diversos pesticidas (deltametrina, etofumesato, difenoconazol) aplicados en concentraciones similares a las dosis de aplicación en campo inducen cambios, de carácter limitado y transitorio, en las comunidades microbianas edáficas, siendo más significativos en el caso del fungicida difenoconazol. El efecto de los pesticidas fue más acusado a medida que aumentaba su concentración en el medio. Finalmente, encontramos que la aplicación de abonos orgánicos (avicompost), en lugar de los fertilizantes sintéticos tradicionales (NPK), además de mejorar la degradación de los pesticidas y disminuir el impacto de éstos sobre la calidad del suelo, podría ayudar a reducir las pérdidas de nitratos por lixiviación.

Modelización de procesos hidrológicos y de contaminación por nitratos mediante dos códigos numéricos (SWAT y MOHID). Cuenca agrícola del río Alegría (País Vasco)

245 p.+ anexos

Soybean response to toxic elements (chlorides, arsenates, fluorides and vanadates) naturally current in water and soil

p.59-70