Avaluació de treballs de rehabilitació de sòl en àrees afectades per activitats extractives a Catalunya : criteris de qualitat de la restauració

Es recopilen dades referents a treballs de restauració d'activitats extractives a cel obert, i es discuteix la utilització de diferents tipus d'indicadors per tal d'avaluar la qualitat dels treballs de restauració, així com el patró amb el qual comparar aquests indicadors. Es proposen valors límit per a gruix del sòl, pedregositat, fraccions texturals, contingut de carbonats i matèria orgànica. Es discuteix l'avaluació dels treballs de restauració de les mines de carbó del Pedraforca com a exemple de l'ús de diferents tipus d'indicadors. D'entre els indicadors utilitzats més freqüentment, les mesures referents a la pèrdua de sòl per erosió (volum de sòl perdut i àrea afectada), les propietats físiques (densitat aparent, capacitat d'infiltració) i algunes característiques biològiques (flux de CO2) son les que han resultat de més utilitat. Això és així gràcies al caràcter integrador d'aquests atributs del sòl a les zones restaurades i a la relativa facilitat de mesura. En canvi, la informació referent a la vegetació arbustiva i arbòria, malgrat l'ús habitual que se'n fa, té una utilitat més limitada com a indicadora de la qualitat final dels treballs, atès el relativament curt termini transcorregut fins l'acabament del període legal de garantia de les obres de restauració (màxim cinc anys). Es presenta un exemple de taula global de puntuació de la qualitat de la restauració d'activitats extractives.Data on quarry reclamation are compiled and several reclamation-quality indicators are discussed. The use of soil quality standards is also discussed. Limit values for soil depth, stoniness, textural fractions, carbonate and organic matter content are proposed. The evaluation of Pedraforca's open cast coalmines reclamation is used as example for discussing quality indicators use. Among the current indicators of restoration quality, soil losses by erosion (volume of soil lost and affected area), physical properties (bulk density, infiltration rate) and some biological characteristics (CO2 efflux) are some of the more useful. This is due to the integrating character of those attributes easy to be measured. However, information about shrubs and trees, in spite of their current use, are more limited as indicator of final quality taking into account the short time of warranty (five years maximum) of restoration works. A global score table for restoration quality of mining activities is also shown

Työelämäedustajien kokemuksia ohjaustoiminnan koulutusohjelman opinnäytetöistä

Tämä opinnäytetyö lähti liikkeelle ohjaustoiminnan koulutusohjelman tarpeesta tietää, onko tehdyistä opinnäytetöistä pidempiaikaista hyötyä työelämälle. Lähtökohtana oli viisi ohjaustoiminnan vanhustyöhön keskittynyttä opinnäytetyötä. Tavoitteena oli selvittää, millaista hyötyä ohjaustoiminnan koulutusohjelmassa tehdyistä opinnäytetöistä on ollut niissä mukana olleille työelämäyhteyksille. Aineisto kerättiin puolistrukturoidulla haastattelulla neljältä hämeenlinnalaiselta työelämäedustajalta, jotka olivat toimineet ohjaustoiminnan opinnäytetyön ohjaajana vuosina 2004—2009. Aineisto analysoitiin koodaamalla ja teemoittelemalla. Opinnäytetyön taustaksi perehdyttiin teoriaan ammattikorkeakoulun historiasta, opinnäytetyöstä, verkostoitumisesta sekä kumppanuudesta. Lisäksi teoria käsitteli vanhustyötä ja kulttuurista virkistystoimintaa, jotka yhdistivät tutkimuksen lähtökohtana olleita opinnäytetöitä. Tuloksena voidaan esittää, että opinnäytetöistä on ollut työelämälle monenlaista hyötyä. Opinnäytetyöt ovat tuottaneet tietoa ja materiaalia, joita on hyödynnetty työpaikalla. Lisäksi opinnäytetöiden sekä niiden tekijöiden on koettu tuovan virkistystä työelämäedustajien arkeen ja heidän työnsä on tullut näkyväksi niiden kautta. Opinnäytetöiden sisällä toteutetuilla toiminnallisilla osuuksilla on ollut positiivisia vaikutuksia myös asiakkaisiin. Tämän opinnäytetyön tutkimuskohde oli hämeenlinnalaiset työelämäedustajat. Pohdinnassa esitettiin ehdotus jatkotutkimuksesta, jossa työelämäedustajien kokemuksia ohjaustoiminnan opinnäytetöiden suhteen voisi selvittää myös muualla Suomessa.The thesis was commissioned by the Degree Programme in Crafts and Recreation at HAMK University of Applied Sciences and the aim was to find out if the theses made in the degree programme offered any long-term benefits for the working-life. The starting point was five theses previously made in the Degree Programme in Crafts and Recreation. These theses were made in the field of elderly care. The aim was to find out what kind of benefits the theses had offered to the working-life partners that had participated in the process. The data was collected by half-structured interviews conducted with four representatives from the working-life in Hämeenlinna. They had been tutoring the students during 2004—2009. The collected data was analyzed by using codes and themes. The theoretical frame of the thesis introduces some history of the university of applied sciences, theory underlying the Bachelor’s Thesis, networking and partnership. In addition, the theoretical frame discusses work with the aged and cultural recreation activities - common factors in all the Bachelor’s Theses in question. Based on the research it can be stated that the Bachelor’s Theses have provided many benefits for the working-life. They have produced information and material that have been utilised in the workplaces. In addition to that, the theses and the students have invigorated the everyday life of the tutors and made their work visible. The activities carried out in conjunction with the theses have also had positive influences on the clients. The research subjects in this thesis were representatives from the working-life in Hämeenlinna. A suggestion for further study in the degree programme in Crafts and Recreation could be to explore the experiences of working-life partners even in other parts of Finland

Experiència d'aprenentatge d'avaluació del medi natural per a estudiants de ciències ambientals. L'ús i l'estat de conservació dels sòls

En aquesta comunicació es presenta una activitat docent dissenyada pels professors de l'assignatura de Gestió i Conservació de Sòls de la UAB (tercer curs de Ciències Ambientals) que pretén desenvolupar la capacitat d'observació dels estudiants perquè siguin capaços de reconèixer en el camp processos que comporten la degradació dels sòls d'una determinada zona i, analitzar-ne les causes

RESTOQUARRY : indicators for self-evaluation of ecological restoration in open-pit mines

Several methods and criteria to evaluate and assess quarry restoration are available in the scientific literature, but they are very specialized and time consuming. Furthermore, there is a lack of evaluation tools appropriate for technicians involved in these types of activities, such as quarry engineers, restoration managers and quality control supervisors in public administration. The work presented attempts to bridge the gap between scientific knowledge and practical needs by proposing a simplified methodology (RESTOQUARRY protocol), which enables the non-scientific public to evaluate restored areas. This procedure focused on five groups of parameters for zone (homogeneous portions within the whole restored area) evaluation: geotechnical risk, drainage network, erosion and physical degradation, soil quality and vegetation status and functionality. Moreover, three groups of parameters are proposed for area (whole restoration) evaluation: landscape integration, ecological connectivity and fauna, and anthropic impacts. This protocol has been tested in 55 open-pit mines located throughout Catalonia (NE Iberian Peninsula), covering a wide range of Mediterranean climatic conditions and geological substrates. Results indicate that the proposed methodology is suitable for detecting critical parameters that can determine the success of the restoration

Applying a GLM based approach to model the influence of soil properties on the toxicity of phenmedipham to Folsomia candida

Purpose: Soil properties are the main explanation to the different toxicities obtained in different soils, due to their influence on chemical bioavailability and the test species performance itself. However, most prediction studies are centred on a few soil properties influencing bioavailability, while their direct effects on test species performance are usually neglected. In our study we develop prediction models for the toxicity values obtained in a set of soils taking into account both the chemical concentration and their soil properties. Materials and methods: The effects on the avoidance behaviour and on reproduction of the herbicide phenmedipham to the collembolan Folsomia candida is assessed in twelve natural soils and the OECD artificial soil. The toxicity outcomes in the different soils are compared and explanatory models are constructed by Generalized Linear Models (GLMs) using phenm edipham concentrations and soil properties. Results and discussion: At identical phenmedip ham concentrations, the effects on reproduction and the avoidance response observed in the OECD soil were similar to those observed in natural soils, while effects on survival were clearly lower in this soil. The organic matter and silt content explained differences in the avoidance behavior in different soils; for reproduction, there was a more complex. Conclusions: Our results highlight the need for approaches taking into account all the soil properties as a whole, as a necessary step to improve the prediction of the toxicity of particular chemicals to any particular soil pattern involving several soil properties

Segrest de carboni en pedreres rehabilitades amb sòls adobats amb fangs de depuradora

La actual problemática del cambio climático hace necesaria la búsqueda de alternativas viables para intentar paliarlo. Una de las múltiples opciones es contribuir a la reducción del CO2 atmosférico secuestrando carbono (C) en el suelo. La recuperación de espacios degradados, como los afectados por actividades extractivas, permiten incrementar el C orgánico secuestrado en el suelo al mismo tiempo que se restaura la zona. Así pues, en el presente trabajo se estudian los cambios cuantitativos y cualitativos en el C orgánico del suelo de una cantera de calizas dolomíticas rehabilitado mediante tierras enmendadas con lodos de depuradora. Concretamente, se han comparado parcelas restauradas con una mezcla de tierra y lodos de depuradora urbana con otras restauradas solo con tierra de la zona (control). Se dispone de muestras recogidas en noviembre de 1996 y otras recogidas en primavera de 2014. De estas, se ha analizado el C oxidable con dicromato de potasio (C orgánico total) y también otras formas de carbono más estables como el C no hidrolizable con ácido clorhídrico y el C insoluble en medio alcalino (huminas). Los resultados muestran que el contenido de C orgánico en las parcelas tratadas con lodos y en las parcelas de control ha aumentado significativamente pasados los dieciocho años. También se ha observado que los suelos tratados con lodos de depuradora presentan valores más altos de C no hidrolizable y de C insoluble en medio alcalino que las parcelas control. Así pues, considerando el periodo de 1996-2014, la restauración usando lodos de depuradora como enmienda del suelo ha supuesto un secuestro neto de 26 Mg C · ha–1 en comparación con los 19 Mg C · ha–1 en el suelo de control. Por lo tanto, se puede afirmar que la aplicación de lodos puede contribuir a acelerar y aumentar el secuestro de C en suelos restaurados en los que se han llevado a cabo actividades extractivas.The current issue of climate change requires a search for viable alternatives to try to alleviate it. One of the many options is to contribute to the reduction of atmospheric CO2 sequestering carbon (C) in the soil. Rehabilitation of degraded areas, such as those affected by mining activities, increases the amount of organic C sequestered in the soil when these areas are recovered. In this paper, quantitative and qualitative changes over a period of 18 years in soil organic C of a dolomitic limestone quarry are presented. This site was partially rehabilitated by using a mixture of the local (control) soil amended with sewage sludge or soil alone. The study compares samples collected in November 1996 and others in the spring of 2014. Of these, the C oxidizable with potassium dichromate (total organic C) and other more stable C fractions, such as C non-hydrolysable with hydrochloric acid and C insoluble in alkaline media (humin), were analyzed. The results show that the content of organic C in sludge-treated plots and control plots has increased significantly after 18 years. It has also been observed that the sewage sludge-treated soils have higher values of insoluble C and recalcitrant C than the control plots. Thus, considering the period 1996-2014, soil rehabilitation using sewage sludge represents a net sequestration of 26 MgC·ha-1 compared to 19 MgC·ha-1 in the control plots. Therefore, the application of sewage sludge can help to accelerate and to increase carbon sequestration in soils of rehabilitated mining sites.La problemàtica actual del canvi climàtic fa necessària la recerca d'alternatives viables per a intentar pal·liar-lo. Una de les múltiples opcions és contribuir a la reducció del CO2 atmosfèric segrestant carboni (C) en el sòl. La recuperació d'àrees degradades, com les afectades per activitats extractives, pot permetre incrementar el C orgànic segrestat en el sòl al mateix temps que es restaura la zona. En aquest treball s'han estudiat els canvis quantitatius i qualitatius, en divuit anys, del C orgànic del sòl en una pedrera de calcàries dolomítiques rehabilitat mitjançant terres adobades amb fangs de depuradora. Concretament, s'han comparat parcel·les adobades amb una mescla de terra i fangs de depuradora urbana amb d'altres de restaurades només amb terra de la zona (control). Es disposa de mostres agafades el novembre de l'any 1996, un mes després de l'estesa de les terres, i d'altres de la primavera del 2014. S'ha analitzat el C oxidable amb dicromat de potassi (C orgànic total) i també altres formes més estables del carboni, com el C no hidrolitzable amb àcid clorhídric i el C insoluble en medi alcalí (humines). Els resultats mostren que el contingut de C orgànic ha augmentat significativament passats divuit anys tant en parcel·les tractades amb fangs de depuradora com en les parcel·les de control. També s'ha observat que els sòls tractats amb fangs presenten valors més elevats de C no hidrolitzable i de C insoluble en medi alcalí que les parcel·les de control. Així doncs, considerant el període 1996-2014, la restauració usant fangs de depuradora com a esmena del sòl ha suposat un segrest net de 26 Mg C · ha–1en comparació dels 19 Mg C · ha–1 en el sòl de control. Per tant, es pot afirmar que l'aplicació de fangs pot contribuir a accelerar i augmentar el segrest de C en sòls restaurats que han sofert activitats extractives

Alternatives de fertilització per a la rehabilitació de sòls degradats : aplicació de fang fresc, compostat i d'assecatge tèrmic /

Consultable des del TDXTítol obtingut de la portada digitalitzadaS'estima que a Europa l'any 2005 es generaran 9,4 milions de tones de fangs de depuradora (EEA, 2001), fet que suposa un problema important de cara a la seva eliminació. A l'estat espanyol, al voltant del 46% de la producció de fangs de depuradora de residus urbans es recicla mitjançant aplicacions al sòl. Aquest tipus de pràctiques estan regulades segons la Directiva Europea 86/278/EEC que, únicament considera com a components de risc el contingut total de metalls pesants i nitrats. L'actual normativa està sent revisada (Working Document on Sludge, 3rd Draft, 2000, unpublished) i es preveu una major restricció i control dels residus orgànics, per a minimitzar el risc d'efectes negatius a la salut, el medi ambient i el deteriorament de la qualitat del sòl. Els problemes de salubritat associats a l'ús dels fangs frescs constitueixen un factor limitant per a la seva aplicació al sòl, i fan necessari investigar les possibilitats d'ús d'aquests residus un cop sotmesos a un procés d'higienització. A Catalunya, s'imposaran com a vies de post-tractament el compostatge i l'assecatge tèrmic. En aquesta tesi es pretén avaluar els efectes derivats de l'aplicació dels tres tipus de fang esmentats, emprats com a esmenes orgàniques, per a la rehabilitació de sòls forestals degradats. S'ha avaluat les avantatges i inconvenients de la fertilització orgànica amb fangs de depuradora en comparació a l'adobat mineral en una zona forestal. S'ha caracteritzat al laboratori la dinàmica i les transformacions que afecten la matèria orgànica de sòls tractats amb els tres tipus de fang i seguidament s'han estudiat els efectes d'aquests materials en condicions de camp, emprats com esmenes per a la rehabilitació de dos sòls forestals. Finalment, per tal de donar resposta a quina de les pràctiques de fertilització resulta la més adequada, i al mateix temps de quina manera podem ajudar en preses de decisions, relacionades amb aquesta problemàtica, es proposa la utilització d'eines d'anàlisi multicriteri. Dels resultats obtinguts es desprèn que els fangs poden actuar com a catalitzadors del restabliment de la biofuncionalitat de sòls degradats ja que incrementa l'activitat respiratòria i la biomassa microbiana del sòl. La millora de les propietats biològiques, físiques i nutritives del sòl estimula el creixement dels arbres i proporciona major recobriment del sòl, reduint d'aquesta manera el risc d'erosió superficial. La matèria orgànica dels fangs es mineralitza a un ritme força elevat, sent la del compostat la que presenta major estabilitat i uns efectes més perdurables. Els desavantatges més importants es relacionen amb problemes de pèrdues de nitrogen per lixiviació i certa inhibició observada en la germinació de les plantes en condicions controlades (especialment en el fang tèrmic). Una major disponibilitat de nutrients a l'inici provoca un increment del quocient metabòlic (qCO2). El descens dràstic del qCO2, major amb el fang tèrmic, es déu a la reducció de l'activitat microbiana causada probablement per l'esgotament del carboni orgànic làbil, però no podem descartar algun tipus d'estrès. A més, l'aplicació superficial de fangs, provoca una certa ruderalització i reducció de la riquesa florística de les àrees estudiades. Pel que fa a les diferències observades entre els diferents fangs, cal destacar que en el procés de post-tractament dels fangs es produeixen canvis en les propietats químiques que es revelen en modificacions de la matèria orgànica, l'eficiència microbiana i la mineralització del nitrogen. La utilització de les anàlisi multicriteri representen una valuosa aportació per a la presa de decisions en problemes que, com aquest, tenen un elevat grau d'incertesa i diferents objectius i en conflicte. Des del punt de vista aplicat, donats els indicis de toxicitat observats en l'aplicació de fang tèrmic i l'escàs coneixement actual que ens permeti fer una avaluació real dels efectes directes i indirectes que provoca aquest fang, es recomana no aplicar-lo de manera generalitzada mentre no es garanteixi la seva innoquïtat.It is estimated that Europe will produce 9.4 million tons of sludge by 2005 (EEA 2001). The elimination of such sludge amounts poses important difficulties. In Spain, approximately 46% of the urban sewage sludge production is used in soil rehabilitation, as regulated by the UE Directive 86/278/EEC. Under this directive, only total heavy metal and nitrate contents are considered a risk. The present Directive is currently being revised (Working Document on Sludge, 3rd Draft, 2000, unpublished) and greater restrictions and control of organic wastes are expected, which will help to diminish the negative effects of sludge application on health, environment and soil quality. Environmental health problems associated with the use of digested sewage sludge hinder its application and make it necessary to investigate the possibility of using treated waste. Two types of sludge treatment, composting and thermal drying, are practiced in Catalonia. This PhD dissertation attempts to evaluate the effects of three types of sewage sludge (fresh, composted, thermal) used for forest soil rehabilitation. Advantages and disadvantages of sewage sludge amendment were compared to mineral fertilization in a project to transform a scrubland into a dehesa-system. Organic matter dynamics and transformation were characterized in the laboratory in soils treated with the different sludge types. Subsequently, the effects of sludge application were studied under field conditions. The study also proposes the use of multi-criteria analysis to identify the most suitable fertilization alternatives and to assist in the decision-making process of sludge recycling. The results show that sewage sludge use improves soil functionality, because it enhances respiration rates and microbial biomass. The improvement of soil physical, biological and fertilization properties stimulates tree growth and increases ground cover, thus reducing soil run-off. The organic matter of sewage sludge is quickly mineralized. In this study, composted sludge organic matter showed the greatest stability and longest-lasting effects. Experiments under controlled conditions showed that important disadvantages of sludge use were nitrate lixiviation and plant germination inhibition (especially with thermal sludge). Initial enhanced nutrient availability induced an increase of the metabolic quotient (qCO2). A subsequent fast reduction of qCO2, particularly in thermal sludge, was due to a decrease in microbial activity, probably caused by the depletion of labile organic carbon, although some type of stress could also be involved. Sewage sludge application above the soil surface caused the ruderalisation of the herbaceous community and the reduction of plant richness in the studied areas. In relation to the differences between different types of sewage sludge, it is possible to emphasize that in the composted and thermal processes changes in the chemical properties take place that are evidenced in the modification of the organic matter, microbial efficiency and nitrogen mineralization. Multi-criteria evaluation tools make a valuable contribution to decision-making processes concerning sewage sludge applications, because a high degree of uncertainty and conflictive objectives exist in these processes. Due to the observed signs of toxicity related to thermal sludge use and the scarce current knowledge to evaluate direct and indirect sewage sludge amendment effects, it is recommended to discontinue thermal sludge application in field conditions, until its innocuousness can be guaranteed

Monitoring opencast mine restorations using Unmanned Aerial System (UAS) imagery

Altres ajuts: Joan-Cristian Padró is a recipient of the FI-DGR scholarship grant (2016B_00410). Xavier Pons is a recipient of the ICREA Academia Excellence in Research Grant (2016-2020).Open-pit mine is still an unavoidable activity but can become unsustainable without the restoration of degraded sites. Monitoring the restoration after extractive activities is a legal requirement for mine companies and public administrations in many countries, involving financial provisions for environmental liabilities. The objective of this contribution is to present a rigorous, low-cost and easy-to-use application of Unmanned Aerial Systems (UAS) for supporting opencast mining and restoration monitoring, complementing the inspections with very high (<10 cm) spatial resolution multispectral imagery, and improving any restoration documentation with detailed land cover maps. The potential of UAS as a tool to control restoration works is presented in a calcareous quarry that has undergone different post-mining restoration actions in the last 20 years, representing 4 reclaimed stages. We used a small (<2 kg) drone equipped with a multispectral sensor, along with field spectroradiometer measurements that were used to radiometrically correct the UAS sensor data. Imagery was processed with photogrammetric and Remote Sensing and Geographical Information Systems software, resulting in spectral information, vegetation and soil indices, structural information and land cover maps. Spectral data and land cover classification, which were validated through ground-truth plots, aided in the detection and quantification of mine waste dumping, bare soil and other land cover extension. Moreover, plant formations and vegetation development were evaluated, allowing a quantitative, but at the same time visual and intuitive comparison with the surrounding reference systems. The protocol resulting from this research constitutes a pipeline solution intended for the implementation by public administrations and privates companies for precisely evaluating restoration dynamics in an expedient manner at a very affordable budget. Furthermore, the proposed solution prevents subjective interpretations by providing objective data, which integrate new technologies at the service of scientists, environmental managers and decision makers

Evaluación y seguimiento de la restauración de zonas afectadas por minería

Visión revisada y ampliada del Protocol per a l'avaluació de la restauració d'activitats extractives, publicado en junio de 201