Diagnosi ambiental del a riera d’Osor

Amb aquesta diagnosi es plantegen quatre objectius: determinar l’origen de la contaminació per metalls pesant, diagnosi de l’estat actual en relació a la contaminació, relacionant tots els components que formen l’ecosistema fluvial, valorar la percepció social sobre l’estat de la riera i proporcionar una visió global i integradora amb la qual es puguin preveure situacions futures i conduir possibles mesures de gestió.

Anàlisi agronòmica i ambiental dels cultius cerealístics de secà de la plana de Lleida

Al llarg d’aquest estudi es descriuen les tècniques de cultiu i alguns elements de les explotacions agràries de les diferents ZEPA d’hàbitat estèpic. El document inclou a l’apartat 4, les recomanacions tecnològiques per a la millora de la gestió agronòmica de cadascun dels pais estudiats que son vàlides per als secans cerealistes de la plana de Lleida, així com de moltes zones cerealistes de la Vall de l’Ebre i d’altres indrets amb condicions mediterrànies. En general s’observa que aquestes zones cerealistes presenten característiques de clima i sòl que condicionen la productivitat agrícola de manera important. El principal factor limitant és l’aigua disponible per als cultius, que ve condicionada per les pluges irregulars intera-anuals i també intra-anuals, i per l’eficiència en l’absorció i ús per part dels conreus. El sòl al seu torn, condiciona generalment la capacitat d’emmagatzematge d’aigua i en alguns casos introdueix algunes limitacions com la salinitat o alcalinitat. A aquests condicionants cal afegir la dimensió de les explotacions, l’estructura de la propietat i altres característiques socials, culturals i econòmiques que limiten la renda agrària. Aquesta marginalitat econòmica i social es veu resolta en algunes ocasions pel complement de la renda mitjançant l’activitat agrícola en regadiu i d’activitats ramaderes intensives. Les àrees d’estudi estan dotades d’una alta tecnificació agrícola, fins i tot amb excés de mecanització, i on les pràctiques de cultiu estan arrelades de forma tradicional. Tanmateix, encara hi ha un espai molt important per a la millora i optimització tecnològica. Aquesta és essencial i necessària pel que fa a la millora econòmica de la renda reduint els costos de cultiu i també per a una recuperació mediambiental del sistema agrícola, més enllà de l’interès per la protecció de les aus i d’altres elements de la biodiversitat o el paisatge. Actualment, algu- nes de les pràctiques agrícoles habituals afavoreixen l’erosió del sòl i la reducció de la matèria orgànica del mateix. El manteniment del sòl i de la seva qualitat són elements importants en la sostenibilitat d’aquestes àrees i en la productivitat a diferents nivells. Així mateix, el control de la fertilització és necessari per evitar problemes de contaminació per nitrats del sòl i de l’aigua, els quals es comencen ja a detectar en algunes de les ZEPA. Davant de la necessitat i exigència actual de promoure sistemes productius sostenibles ambientalment i agronòmica, el present estudi aporta algunes observacions i planteja recomanacions i propostes per tal d’assolir aquest objectiu.

Explaining vineyard specialization in the province of Barcelona (Spain) in the mid-19th century

[cat] Presentem un model estadístic de l’especialització vitícola a la província de Barcelona cap el 1860 que combina la pressió boserupiana de l’augment de població, l’atracció de la demanda induïda per un creixement de tipus smithià (mesurada per les distancies horàries al port més proper), i l’adequació dels sòls disponibles per sembrar gra o plantar ceps (mesurada per l’estès hídric, el pendent i el risc de glaçades). L’assoliment global d’uns nivells de R2 ajustats que oscil·len entre 0,608 i 0,826 poden considerar-se força bons. Creiem que la desigualtat en la propietat de la terra també va jugar un paper molt important, però l’hem hagut d’ometre de moment per manca de dades estadístiques. També cal aprofundir en el tractament del problema de possible endogeneïtat derivat de l’ús de variables socio-demogràfiques.

Explaining vineyard specialization in the province of Barcelona (Spain) in the mid-19th century

[cat] Presentem un model estadístic de l’especialització vitícola a la província de Barcelona cap el 1860 que combina la pressió boserupiana de l’augment de població, l’atracció de la demanda induïda per un creixement de tipus smithià (mesurada per les distancies horàries al port més proper), i l’adequació dels sòls disponibles per sembrar gra o plantar ceps (mesurada per l’estès hídric, el pendent i el risc de glaçades). L’assoliment global d’uns nivells de R2 ajustats que oscil·len entre 0,608 i 0,826 poden considerar-se força bons. Creiem que la desigualtat en la propietat de la terra també va jugar un paper molt important, però l’hem hagut d’ometre de moment per manca de dades estadístiques. També cal aprofundir en el tractament del problema de possible endogeneïtat derivat de l’ús de variables socio-demogràfiques.

El Risc del fumador passiu

Un estudi realitzat per investigadors de la UdG demostra que els nivells de contaminació per fum de tabac en ambients tancats arriba a valors que a l’aire lliure serien considerats perillosos per a la salut

Diagnosi ambiental del a riera d’Osor

Amb aquesta diagnosi es plantegen quatre objectius: determinar l’origen de la contaminació per metalls pesant, diagnosi de l’estat actual en relació a la contaminació, relacionant tots els components que formen l’ecosistema fluvial, valorar la percepció social sobre l’estat de la riera i proporcionar una visió global i integradora amb la qual es puguin preveure situacions futures i conduir possibles mesures de gestió.

The use of pulse amplitude modulated fluorescence techniques for metal toxicity assessment in fluvial biofilms

Metal pollution in rivers is in great concern with human activities in the fluvial watershed. This thesis aims to investigate the potential use of chl-a fluorescence parameters as biomarkers of metal toxicity, and to find cause-effect relationships between metal exposures, other environmental factor (i.e. light), and functional and structural biofilm responses. This thesis demonstrates that the use of chl-a fluorescence parameters allows detect early effects on biofilms caused by zinc toxicity, both in the laboratory as in polluted rivers. In microcosm experiments, the use of chl-a fluorescence parameters allows evaluates structural changes on photosynthetic apparatus and in algal groups’ composition of biofilms long-term exposed to zinc. In order to evaluate the effects of chronic metal pollution in rivers, it is recommended the use of biofilm translocation experiments and the use of a multi-biomarker approach.

Estudi de la mobilitat i biodisponibilitat de pol·luents en la zona minera del camp de Cartagena

Gran part del districte miner Cartagena-La Unión es troba ocupat per residus provinents d'activitats mineres actualment abandonades. Aquestes activitats, desenvolupades històricament en les muntanyes situades en la costa sud de la llacuna costanera del mar Menor, han provocat la contaminació per metalls dels sediments d'aquesta llacuna. La investigació que es presenta en aquesta tesi es centra en l'avaluació de la contaminació i disponibilitat metàl·lica deguda a diferents activitats antropogèniques dutes a terme en l'entorn del mar Menor. Amb aquest objectiu s'han investigat diferents matrius ambientals en la zona d'estudi.

Fate and effects of copper in fluvial ecosystems: the role of periphyton

L'activitat humana és una de les majors causes d'elevades concentracions de nutrients i substàncies tòxiques en els ecosistemes fluvials. Entre la gran varietat de factors que alteren aquests ecosistemes, l'eutrofització i la contaminació per metalls pesants són dos dels principals problemes ambientals en països desenvolupats. Els biofilms fluvials (també anomenats comunitats perifítiques) representen una eina valuosa per avaluar els efectes dels contaminants (ex. nutrients i metalls) en els ecosistemes aquàtics. Aquest treball pretén investigar el destí i els efectes del Cu en els ecosistemes fluvials centrant-se en les comunitats perifítiques. Diferents metodologies han estat desenvolupades i/o adaptades per investigar específicament la dinàmica del Cu, la seva toxicitat i bioacumulació en comunitats perifítiques naturals, i la interacció entre l'eutrofització i la toxicitat del Cu en aquests ecosistemes.

Geostatistics for constrained variables: positive data, compositions and probabilities. Applications to environmental hazard monitoring

Aquesta tesi estudia com estimar la distribució de les variables regionalitzades l'espai mostral i l'escala de les quals admeten una estructura d'espai Euclidià. Apliquem el principi del treball en coordenades: triem una base ortonormal, fem estadística sobre les coordenades de les dades, i apliquem els output a la base per tal de recuperar un resultat en el mateix espai original. Aplicant-ho a les variables regionalitzades, obtenim una aproximació única consistent, que generalitza les conegudes propietats de les tècniques de kriging a diversos espais mostrals: dades reals, positives o composicionals (vectors de components positives amb suma constant) són tractades com casos particulars. D'aquesta manera, es generalitza la geostadística lineal, i s'ofereix solucions a coneguts problemes de la no-lineal, tot adaptant la mesura i els criteris de representativitat (i.e., mitjanes) a les dades tractades. L'estimador per a dades positives coincideix amb una mitjana geomètrica ponderada, equivalent a l'estimació de la mediana, sense cap dels problemes del clàssic kriging lognormal. El cas composicional ofereix solucions equivalents, però a més permet estimar vectors de probabilitat multinomial. Amb una aproximació bayesiana preliminar, el kriging de composicions esdevé també una alternativa consistent al kriging indicador. Aquesta tècnica s'empra per estimar funcions de probabilitat de variables qualsevol, malgrat que sovint ofereix estimacions negatives, cosa que s'evita amb l'alternativa proposada. La utilitat d'aquest conjunt de tècniques es comprova estudiant la contaminació per amoníac a una estació de control automàtic de la qualitat de l'aigua de la conca de la Tordera, i es conclou que només fent servir les tècniques proposades hom pot detectar en quins instants l'amoni es transforma en amoníac en una concentració superior a la legalment permesa.

Determinació d'hidrocarburs aromàtics policíclics (PAHs) en mostres de sòls per cromatografia de gasos acoblada a l'espectrometria de masses (GC/MS)

La importància dels Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (PAHs) com a contaminants ha estat sempre en debat. Des del moment en què no compleixen els requeriments de persistència, toxicitat i transport a llargues distàncies, no es consideren contaminants orgànics persistents (POPs). En conseqüència, no es troben inclosos dins la llista dels dirty dozen de la Convenció d’Estocolm sobre POPs. A més, ja que el seu alliberament no és intencionat, algunes veus han plantejat la possibilitat d’eliminar o reduir la quantitat d’aquests compostos a l’atmosfera i que arriben també, per deposició, al sòl, sediments, aigües, etc. Tanmateix, segons el Protocol firmat pel Comitè Estats Units-Europa (UNECE), els PAHs haurien d’haver estat inclosos a aquesta llista ja que són productes químics les emissions dels quals haurien de ser minimitzades o previngudes. És per això i l’interès pel medi ambient que dins el projecte Estudi de la influència de contaminants orgànics (BTEX i PAHs) en la mobilitat de metalls pesants en sòls, al qual es vol entendre quin és el mecanisme de transport dels metalls pesants en presència d’aquests contaminants, enfocat sobretot als marges de les carreteres per la combustió de gasolines i l’exhaust dels vehicles, que es justifica aquest treball de recerca. Aquest treball de recerca es basa en la posta a punt d’un mètode d’anàlisi de PAHs mitjançant la Cromatografia de Gasos acoblada a l’Espectrometria de Masses (GC/MS). Cadascun dels mètodes seguits estan reportats a la Environmental Protection Agency dels Estats Units (US EPA), però tot i així cal fer la optimització, realitzant o no, lleus modificacions d’aquests per ajustar-nos a les nostres necessitats específiques. En aquest treball de recerca s’exposen els diferents passos a realitzar un cop feta la presa de mostra fins l’expressió final dels resultats un cop identificats i quantificats els PAHs d’interès presents en una matriu de sòl. Això comprèn la seva extracció inicial mitjançant el Soxhlet, un cleanup posterior a partir tant de l’extracció en fase sòlida (SPE) amb una fase C18 com la cromatografia en columna utilitzant gel de sílice com a adsorbent. Finalment, s’han determinat els paràmetres influents en la separació, identificació i quantificació dels PAHs amb relació a la cromatografia de gasos i la seva detecció per espectrometria de masses.

Efecte sobre la capacitat d'intercanvi catiònic del sòl i la retenció de nutrients de les aplicacions de biochar en sòls agrícoles

El biochar, o biocarbó, és un material produït a partir de la piròlisi de biomassa, consistent en la descomposició tèrmica de la matèria orgànica a baixa o nul·la concentració d’oxigen. La seva definició més acceptada és la d’un material pirolitzat destinat a ser utilitzat en el sòl, quedant fora d’aquesta denominació materials produïts per a ser utilitzats com a combustible. La gran varietat de materials pirolitzables i de tecnologies de piròlisi determinen un ampli ventall de biochars amb propietats físiques, químiques i biològiques molt contrastades, i que determinen la seva idoneïtat o no per a ser utilitzat com a esmena orgànica, sent la biomassa de partida un dels factors més determinants. Els processos de piròlisis generen gasos inflamables, gasos condensables inflamables (bioolis) i biochar en proporcions variables segons el tipus de piròlisi. Aquests grans tipus principals de piròlisi per la producció de biochar són: Piròlisi lenta, Piròlisi ràpida, i Gasificació. El producte biochar, totalment en procés d’investigació, es creu que pot tenir grans beneficis ambientals en diferents àmbits: Biochar com a millora de la fertilitat, Biochar com a via de gestió de residus, Biochar per producció d’energia, i Biochar per la mitigació del canvi climàtic. Cal tenir en compte possibles riscos a l’hora d’aplicar biochar en sòls. Ja que el producte final varia segons el material de partida. En especial quan es genera biochar a partir de residus, ja siguin de depuradora, industrials o ramaders, degut que el seu contingut en contaminants pot ser perjudicial pel medi ambient i per la salut de les plantes. Els contaminats presents, sobretot metalls pesats i hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH), són difícilment eliminats o es produeixen “de novo” durant el procés de piròlisi, respectivament, de manera que amb les aplicacions de biochar poden causar impactes negatius. En aquest projecte, es centre especial atenció en una única característica del sòl, com es la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC). La CIC és la capacitat que té el sòl per retenir i alliberar ions amb càrrega positiva. Per les seves característiques, l’argila i la matèria orgànica són les que condicionen la CIC total d’un sòl, ja que aquestes contenen carregues negatives a la seva superfície. La CIC proporciona als sòls la capacitat de retenir nutrients, necessaris per el creixement de les plantes, per tant una major CIC incrementa la fertilitat dels sòls, així com permet reduir les pèrdues d’aquests nutrients per lixiviació i mitigar possible contaminació de les aigües. L’objectiu principal del projecte doncs, és estudiar el potencial ús d’un biochar de gasificació com esmena orgànica per a sòls agrícoles alcalins mediterranis, i més concretament el seu paper per a millora de la retenció de nutrients en relació al potencial augment de la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC) del sòl 18 mesos després de la seva aplicació en parcel·les de camp. Les conclusions finals no han estat del tot satisfactòries, degut que no s’han trobat diferències en la CIC, havent de rebutjar la hipòtesi de partida. Tot i que hi ha diferents factors que poden ser la causa d’aquests resultats. Una possibilitat, probablement la que dona major explicació, és el poc temps transcorregut des de l’aplicació de biochar fins al moment de les anàlisis.

Estudi de la desadsorció del pirè amb diferents surfactants en tres sòls artificials

Un dels problemes associats a la remeiació de contaminants hidròfobs és la seva poca disponibilitat. Es considera que un contaminant està disponible quan roman a la fase líquida del medi, ja sigui solubilitzat o en forma d’emulsió. Els surfactants són substàncies anfifíliques que promouen la transferència de compostos hidròfobs de la fase sòlida a la líquida. En aquest estudi s’escull el pirè com a representant dels hidrocarburs aromàtics policíclics i tres surfactants no iònics: un àmpliament citat a la bibliografia científica (Tween 80) i dos comercials (Gold Crew, BS-400). L’estudi es fa amb tres mescles d’argila i sorra amb diferents proporcions. La concentració micel·lar crítica (CMC) s’assoleix abans en sòls amb poc contingut en argila. L’eficiència dels surfactants està estretament relacionada amb la proporció d’argila i sorra. A concentracions molt per sobre de la CMC no s’observa una relació entre l’eficiència i la quantitat d’argila. El Tween 80 ha donat millors resultats que el Gold Crew i el BS-400, sense que aquest darrer no hagi presentat desadsorció de pirè.

Anàlisi multidisciplinària de la vulnerabilitat a la contaminació de les aigües subterrànies: la conca de l'Onyar (Gironès)

En el present projecte s’ha emprat la metodologia DRASTIC per evaluar la vulnerabilitat a la contaminació de les aigües subterrànies de la conca de l’Onyar. El fet de ser una zona de tradició agrícola i ramadera i amb un creixement urbanístic significatiu, la fa ser una zona de gran interès per l’estudi de la vulnerabilitat. Després d’obtenir l’índex DRASTIC s’ha realitzat una campanya al mes de maig de 2011 per analitzar les concentracions de nitrats a la zona per validar l’estudi. Conjuntament amb el mapa d’usos del sòl i la informació de la localització de les depuradores més properes, s’han comparat els resultats d’ambdós mapes. L’anàlisi dels resultats obtinguts ha permès comprovar que la metodologia dóna bons resultats quan s’analitza la vulnerabilitat a nivell de conca. A més a més, utensilis de fàcil abast aporten informació sobre el perill de contaminació, ajudant a la validació del mètode.