Use of isotopic techniques for determinig background levels according to groundwater directive. Study of sulfate levels in southern Spain

Presentado en: 10th International Symposium on Applied Isotope Geochemistry Budapest (Hungría) 22 a 27 de Septiembre de 2013Determine Natural Background Levels (NBL) are a key element in characterization of groundwater bodies, according to Water Framework Directive 2000/60/EC and, more specifically, Groundwater Directive 2006/118/EC. The NBL are the result of numerous factors, such as water-rock interactions, chemical and biological processes in the unsaturated zone, the residence time of water in the aquifer, recharge by rain and relations with other aquifers. In many cases, these levels present very high values for some parameters and types of groundwater, which is significant for their correct determination as a prior step to establishing thresholds, assessing the status of water bodies and subsequently identifying contaminant patterns. Because chemical analyses only provide the concentration of sulphate in water but not its source, four isotopic sampling campaigns ( δ 34S-SO4) were carried out on 2004, 2006, 2009 and 20012 on groundwater bodies in the Upper Guadalhorce river basin in order to trace the origin of sulphate. The objective of the present study is to quantify the percentage of natural (Evaporites) and anthropogenic (Fertilizers) sulphate and match a concentration associated with this percentage that allow to know the NBL on the upper basin.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Implementación de la Directiva de Aguas Subterráneas (2006/118/CE) en la cuenca hidrográfica del Río Guadalhorce. Aplicación de técnicas estadísticas e isotópicas

Tras la aprobación de la directiva 2000/60/CE (Directiva Marco del Agua) en octubre del año 2000, las aguas subterráneas pasan a constituir un elemento clave tanto para la legislación europea en materia de medio ambiente como para la planificación hidrológica, donde se les otorga un carácter estratégico en la gestión de los recursos hídricos. Ante el objetivo fundamental, de alcanzar el buen estado en las masas de agua subterráneas para el año 2015, los criterios para determinar el estado químico no quedaron bien resueltos y fue necesario el desarrollo de una directiva específica que los esclareciese. Así, el 12 de diciembre de 2006 se aprueba la Directiva 2006/118/CE relativa a la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro. En la presenta tesis doctoral se muestra un ejemplo de la aplicación de esta Directiva de Aguas Subterráneas en una cuenca hidrográfica del sur de Europa: la cuenca hidrográfica del Río Guadalhorce. Las particularidades geológicas e hidrogeológicas, las numerosas y diferentes presiones existentes y la presencia de masas de agua subterránea definidas en mal estado tras el incumplimiento de los objetivos medioambientales propuestos en la DMA, hacen de esta cuenca un lugar idóneo para establecer los objetivos exigidos como parte de la caracterización adicional: la determinación de los niveles de referencia, el establecimiento de las normas de calidad y valores umbral, la fijación de los criterios para la evaluación del estado químico y la identificación de las tendencias significativas y sostenidas al aumentode los contaminantes

Distribution and interaction between selected pharmaceuticals and hydrogeochemistry in Guadalhorce aquifer(South of Spain)

Management of water resources implies the study of their quality and in recent times one of the main drawbacks is the presence of non-regulated products, the so-called "Emerging Contaminants (EC)". Currently the study of these contaminants is among the research priorities of the main organizations dedicated to the protection of public and environmental, such as OMS, EPA or the EU Commission health. The list of emerging contaminants include a wide variety of products both industrial and domestic applications, whose harmful effects include toxicity, bioaccumulation, and even endocrine disruption. Conventional wastewater treatment technologies are not efficient at removing many of these contaminants, so effluents and reuse become one of the most significant sources of contamination, even many emerging pollutants are only partially degraded and are even more toxic byproducts than the parent compounds. This research is focused in the Guadalhorce porous aquifer (Malaga, south of Spain), to study the distribution of EC and the interaction with the hydrogeochemistry. 14 EC (Ibuprofen, Hydrochlorothiazide, Salicilic Acid, Triclosan, Menfenamic Acid, Carbamazepine, Trimethoprim, Ofloxacin, Cafeine, Metotrexato, Metronidazole, Sulfadiazine, Sulfamethazine and Sulfamethoxazole) and 36 paramaters including electrical conductivity, T, pH, DO, major ions (Cl-, SO42-, HCO3-, NO3-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+), metals (B, Al, Fe, Mn, Cd, Pb, Zn, As and Se) and isotopes (d2H-H2O, d18O-H2O, d34S-SO42-) were controlled in a single field sampling (June 2012). Relationships between certain pollutants by its focus of origin are studied. Ibuprofen and Menfenamic acid follow the same pattern since they have the same use as anti-inflammatory agents and origin, mainly related to urban centers, which is important in the Guadalhorce area close to the mouth. Some possible explanations are the close situation of the Waste Water Treatment Plant of Malaga, numerous discharges of wastewater, irrigations with reused and non-reused water, among others. Nearby to the upper part of the aquifer, where farms and livestock are concentrated, pharmaceuticals for veterinary use are frequent. Furthermore, a relationship between certain emerging contaminants and hydrogeochemical characteristics present in the groundwater masses is observed, noting that ibuprofen, for example, has an indirect correlation to the temperature and concentration of certain ions such as chlorine and lead present in water masses. So it may be said that the distribution and concentration of emerging contaminants is not only affected by the number of pollution sources but also by the hydrogeochemical characteristics of the aquifer.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Estudio de contaminantes emergentes en acuíferos detríticos de la cuenca hidrográfica del Río Guadalhorce (Málaga)

Actualmente existe un creciente interés por los contaminantes emergentes, en especial por los productos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs), ya que son contaminantes que han pasado inadvertidos a lo largo de los años debido a sus bajas concentraciones, pero que presentan efectos perjudiciales para la salud y el medio ambiente, algunos de ellos se comportan, incluso, como disruptores endocrinos. Estos compuestos, en su mayoría, no regulados en la legislación, han sido hallados en aguas superficiales, subterráneas, sedimentos e incluso en aguas de abastecimiento. Este trabajo se centra en las aguas subterráneas de la cuenca del río Guadalhorce, determinando la distribución de los PPCPs, y la relación que presentan con las fuentes de contaminación existentes en el área de estudio.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Tracer test in the vadose zone of Praileaitz Cave (Deba, Guipúzcoa). Application for protection of karstic cavities

Se ha realizado un ensayo de trazador en la zona no saturada de la Cueva de Praileaitz (Bajo Deba, Guipúzcoa) para ayudar a la delimitación del área de protección de la cavidad. Dicho ensayo se ha efectuado con 14.000 L de agua desionizada y una masa de 500 gr de LiCl. El trazador analizado (Li+) ha permitido deducir un tránsito de entre 18 y 19 horas desde el momento de la inyección. Esta primera detección corresponde a una ve locidad de flujo no saturado de entre 4-5 m/h. La concentración máxima al canzada de litio fue de 11’28 µg/L.A tracer test has been performed in the vadose zone of the Cave of Praileaitz (Bajo Deba, Guipúzcoa) for helping in the delimitation of its protection area.The test was done with 14.000 L of deionized water and a mass of 500 gr of LiCl. The detection of the tracer substance (Li+) has allowed deducing a transit time between 18 and 19 hours since the injection. This first detection corresponds to a non-saturated flow between 4-5 m/h. The maximum lithium concentration was 11’28 µg/L

Trend study and assessment of pollutants in Guadalhorce river basin. Application of statistical test of Mann-Kendall

La Directiva Marco del Agua insta a los estados miembros al estudio de las tendencias de contaminantes dentro del marco de la caracterización adicional de las masas de agua subterránea. Sin embargo, no se especifica la forma en que debe llevarse a cabo dicho estudios. En el presente trabajo, se mostrarán las ventajas del empleo del método no-paramétrico de Mann- Kendall y su utilización conjunta con la pendiente de Sen y se aplicará en la evaluación de tendencias de la concentración de distintas sustancias presentes en la masa de agua subterránea del Bajo GuadalhorceThe Water Framework Directive encourages Member States to study trends of contaminants within the framework of the additional characterization of groundwater bodies. However, do not specify how they should be carried out such studies. In this paper, we show the advantages of using non-parametric method of Mann-Kendall and their use with Sen Slope and applied in the assessment of trends in the concentration of different substances in the groundwater of Bajo Guadalhorc

Evaluación de tendencias de contaminantes en la masa de agua Bajo Guadalhorce (sur de España): aplicación del test estadístico de Mann-Kendall

LII Sesión Científica, Málaga, 25 de Mayo de 2012La Directiva Marco del Agua insta a los estados miembros al estudio de las tendencias de contaminantes dentro del marco de la caracterización adicional de las masas de agua subterránea. Sin embargo, no se especifica la forma en que debe llevarse a cabo dicho estudios. En el presente trabajo, se mostrarán las ventajas del empleo del método no-paramétrico de Mann-Kendall y su utilización conjunta con la pendiente de Sen y se aplicará en la evaluación de tendencias de la concentración de distintas sustancias presentes en la masa de agua subterránea del Bajo GuadalhorceDepartamento de Geología, Centro de Hidrogeología de la Universidad de Málaga, EspañaInstituto Geológico y Minero de España, Españ

Estudio de la interacción río-acuífero en el caso del Río Vélez (Málaga, España) a partir de datos hidroquímicos (S042, N03) y de isótopos estables (62H y S180)

El acuífero aluvial del río Vélez reúne buenas características para caracterizar la interacción entre aguas de río (SW) y aguas subterráneas (GW), a partir de la variación espacial y temporal de solutos derivados de actividades agríco la s ( SO / ' y N03 ) y de isótopos estables ( 8 2H y 8 18O). E n particular, este estudio aporta nuevos datos isotópicos, tanto de GW como, sobre todo, de SW, a partir de muestras de agua tomadas en periodos húmedos y secos a lo largo del río y de sus márgenes. Los resultados nos permiten identificar un tramo del río que muestra claramente la interacción entre los dos tipos de aguas. También sugieren los efectos de otros procesos hidrológicos, como el reciclaje de agua bombeada para el riego, la concentración relativa de GW en los periodos secos , así como la influencia local en el acuífero de agua de un embalse próximoThe Velez River alluvial aquifer is a suitable example for characterizing the interaction between stream water (SW) and groundwater (GW), based on the spatial and temporal variation of solutes derived from agricultural inputs ( SO / ' and N0 3) and stable isotope ( 8 2H and 8 1S0 ) data. Particularly, we provide in this study a significant amount of new isotope data, both in GW and especially in SW, from water samples taken in wet and dry periods along the river and its banks. The results allow us to identify a reach of the river that shows moreclearly the interaction between the two types of water. The effects of other hydrological processes, such as recycling of pumped water for irrigation, the relative concentration of GW indry periods, as wellas the local influence in the aquifer of water coming from a nearby reservoir, can also be suggested from our sampling

Distribution and interaction between selected pharmaceuticals and hydrogeochemistry in Guadalhorce aquifer(South of Spain)

Management of water resources implies the study of their quality and in recent times one of the main drawbacks is the presence of non-regulated products, the so-called "Emerging Contaminants (EC)". Currently the study of these contaminants is among the research priorities of the main organizations dedicated to the protection of public and environmental, such as OMS, EPA or the EU Commission health. The list of emerging contaminants include a wide variety of products both industrial and domestic applications, whose harmful effects include toxicity, bioaccumulation, and even endocrine disruption. Conventional wastewater treatment technologies are not efficient at removing many of these contaminants, so effluents and reuse become one of the most significant sources of contamination, even many emerging pollutants are only partially degraded and are even more toxic byproducts than the parent compounds. This research is focused in the Guadalhorce porous aquifer (Malaga, south of Spain), to study the distribution of EC and the interaction with the hydrogeochemistry. 14 EC (Ibuprofen, Hydrochlorothiazide, Salicilic Acid, Triclosan, Menfenamic Acid, Carbamazepine, Trimethoprim, Ofloxacin, Cafeine, Metotrexato, Metronidazole, Sulfadiazine, Sulfamethazine and Sulfamethoxazole) and 36 paramaters including electrical conductivity, T, pH, DO, major ions (Cl-, SO42-, HCO3-, NO3-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+), metals (B, Al, Fe, Mn, Cd, Pb, Zn, As and Se) and isotopes (d2H-H2O, d18O-H2O, d34S-SO42-) were controlled in a single field sampling (June 2012). Relationships between certain pollutants by its focus of origin are studied. Ibuprofen and Menfenamic acid follow the same pattern since they have the same use as anti-inflammatory agents and origin, mainly related to urban centers, which is important in the Guadalhorce area close to the mouth. Some possible explanations are the close situation of the Waste Water Treatment Plant of Malaga, numerous discharges of wastewater, irrigations with reused and non-reused water, among others. Nearby to the upper part of the aquifer, where farms and livestock are concentrated, pharmaceuticals for veterinary use are frequent. Furthermore, a relationship between certain emerging contaminants and hydrogeochemical characteristics present in the groundwater masses is observed, noting that ibuprofen, for example, has an indirect correlation to the temperature and concentration of certain ions such as chlorine and lead present in water masses. So it may be said that the distribution and concentration of emerging contaminants is not only affected by the number of pollution sources but also by the hydrogeochemical characteristics of the aquifer.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Estudio de contaminantes emergentes en acuíferos detríticos de la cuenca hidrográfica del río Guadalhorce (Málaga)

Actualmente existe un creciente interés por los contaminantes emergentes, en especial por los productos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs). Son contaminantes que han pasado inadvertidos a lo largo de los años debido a sus bajas concentraciones pero que presentan efectos perjudiciales para la salud y el medio ambiente. Estos compuestos, en su mayoría no regulados en la legislación, han sido hallados en aguas superficiales, subterráneas, sedimentos e incluso en aguas de abastecimiento. Este trabajo se centra en las aguas subterráneas de la cuenca del río Guadalhorce, determinando la distribución de los PPCPs, y la relación que presentan con las fuentes de contaminación existentes en el área de estudio.Postprint (published version