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La reutilización de aguas regeneradas al NE de Gran

Canaria: el caso del campo de Golf de Bandama

EQUIPO DE TRABAJO: MCarmen Cabrera1, Esmeralda Estévez1, María del Pino Palacios-‐Díaz2, Antonio Molina-‐Díaz3, José Robles-‐Molina3, José-‐Manuel Hernández-‐Moreno4, Juan Ramón Fernández-‐Vera5, Sarah Montesdeoca-‐Esponda6, Jose Juan Santana-‐Rodríguez6, Albert Casas PosanN7, Josefina Tapias8 …

(1) Dpto. de Física. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria [email protected] (2) Dpto. de Patología animal, Producción animal y Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (3) Dpto. de Física y Química analíNca. Universidad de Jaén (4) Dpto. de Edafología y Geología. Universidad de La Laguna (5) Laboratorio Agroalimentario y Fitopatológico del Cabildo de Gran Canaria (6) Departamento de Química. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (7) Departamento de Geoquímica, Petrología y Prospección Geológica .Universidad de Barcelona (8) Departamento de Productos Naturales, Biología Vegetal y Edafología . Universidad de Barcelona

Zaragoza, Enero de 2015

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OBJETIVOS

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VI SEMINARIO HISPANO LATINOAMERICANO SOBRE TEMAS ACTUALES DE LA HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA La Plata, septiembre 2013

Estudio mulNdisciplinar de afección al Suelo, Zona no Saturada y Acuífero por la reuNlización de aguas depuradas-‐regeneradas

¿Dónde? Campo de Golf de Bandama: Noreste de Gran Canaria


El campo de golf ofrece la posibilidad de estudiar el efecto a medio-‐largo plazo sobre el sistema planta-‐suelo-‐zns-‐acuífero en un medio controlado

¿Por qué? UNlizada en Gran Canaria desde hace más de treinta años

Zona de estudio

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NE de Gran Canaria Campo de golf de Bandama P = 300 mm Tª = 19ºC Humedad = 78% -‐ 85%


Edafología

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•  18 hoyos: (4 calles con suelo transportado en los 60)

-‐ In situ (I.S.): Piroclastos basálNcos + cubierta f-‐ar

-‐ Transportado (T): arcillo-‐limoso (1,2,16,18)

•  Dos lisímetros: LIS1: in situ

LIS2: transportado

T

I.S.

RIEGO – SUELO – LIXIVIADOS (LIS1) – GALERÍA

Galería El Culatón

Campo de Golf

Caracterización geofísica

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•  Tomograia eléctrica: caracterizar el subsuelo del campo de golf a parNr de los valores de resisNvidad eléctrica

Perfil 1

Perfil 3

Geología

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Hidrogeología

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RED DE CONTROL 7 pozos en Bco. de Las Goteras (P0-‐P6) Q < 1 L/s Galería de agua (G) Q = 0,05L/s Nivel a más de 200 m por debajo del Campo de Golf


Hidrogeoquímica

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Aumento de salinidad hacia la costa Pozo P3: aporte CO2 endógeno Galería G: Exceso de Na, NO3 > 50mg/L


Contaminantes emergentes

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Compuestos químicos cuya presencia en el agua se ha detectado recientemente debido a la mejora en las técnicas de detección analíNcas y cuyos efectos sobre la salud y el medio ambiente causan una preocupación creciente

Incluyen productos farmacéuNcos, de higiene personal, plaguicidas y desinfectantes

Procedencia en las Aguas Subterráneas: •  Efluentes de aguas residuales •  ReuNlización de aguas regeneradas •  Fosas sépNcas •  AcNvidades ganaderas o agrícolas •  Efluentes de hospitales

Suelo y Zona no saturada: •  Adsorción a materia orgánica y arcillas •  Intercambio iónico •  Degradación microbiana o

transformaciones

Zona saturada: •  Dilución •  Tiempo de tránsito •  Adsorción, degradación, ….

No regulados por la legislación y de preocupación emergente

Caminos preferentes de circulación


Métodos de análisis -‐ UJA GC-‐MS

• Productos fitosanitarios, Productos farmacéuNcos y drogas e Hidrocarburos aromáNcos policíclicos

ICP-‐MS

•  Metales pesados HPLC-‐MS

•  Productos Fitosanitarios, Productos farmacéuNcos y drogas, Contaminantes orgánicos voláNles y retardantes de llama

Métodos analíticos

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Muestreos 2008-‐2009. Univ. de Las Palmas G.C. Muestreos 2009-‐2011. Univ. de Jaén. Agua de riego, lixiviados del suelo, agua de galería y pozos


Métodos de análisis -‐ ULPGC Preconcentración en fase sólida Varian 320-‐MS LC/MS/MS de triple cuadrupolo equipado con una interfase de ionización por electrospray (ESI)

Compuestos analizados (UJA)

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Método GC-MS (julio 2009 – septiembre 2011) Compuestos no detectados Compuestos detectados

Productos Fitosanitarios: alacloro, ametrina, aldrina, atrazina desetil, deltametrina, dieldrina, endosulfán sulpfato, etión, endrín, heptacloro, isodrina, iprodiona, paratión, paratión metil, trifluralina, α-HCH, β-endosulfán, β-HCH, δ-HCH.

Productos Fitosanitarios: 4,4’-DDE, 4,4’-DDT, atrazina*, clorfenvinfós, clorotolurón, clorpirifós etil*, diazinón*x, diurón*, hexaclorobutadieno, hexaclorobenceno ,isoproturón, metoxicloro,oxifluorfen,paratión etil, pentaclorobenceno, procimidona*, propazina*, simazina, terbutilazina*, terbutrina*, alfa-endosulfán, alfa-cipermetrina, gamma-HCH. Fármacos y drogas de abuso: acetaminofén, antipirina. Hidrocarburos Aromát icos Po l i c íc l i cos : a cena f t i l eno , antraceno,benzo(a)antraceno, benzo(a)pireno, benzo(b)fluoranteno, benzo(g,h,i)perileno, benzo(k)fluoranteno, criseno, dibenzo(a,h)antraceno, fenantreno, fluoreno, indeno(1,2,3-cd)pireno, pireno.

Método ICP-MS (Julio 2009 – septiembre 2011) Compuestos no detectados Compuestos detectados Metales Pesados: Hg, Sn, Pt and Pd Metales Pesados: Cd, Cu , Ni, Pb, Zn and Tl.

Método LC-MS (julio 2009- mayo 2010) Compuestos no detectados Compuestos detectados Productos Fitosanitarios: 11-nor-9-carboxi-THC, 3-metilxantina, 4-AA, acetilmorfine, anfetamina, atropina, bendroflumetiazida, benzotiazol, cannabidiol, carbadox, cefotaxima, clorotetraciclina, clembuterol, cloxacilina, cocaina, demeclocicline, dicloxacilina, digoxigenina, digoxina, doxiciclina, enalapril, enoxacina, enrofloxacina, etilanfetamina, etilmorfina, famotidina, fenofibrato, flumequina, heroína, hidroflumetiazida, indometacina, josamicina, ketamina, verde leucomalaquita, lomefloxacina, verde malaquita, MDA, MDEA, MDMA, ácido meclofenámico, metanfetamine, metformina, metronidazol, mevastatina, minociclina, naproxeno, norfloxacina, ácido oxolínico, oxitetraciclina, fenacetina, fenilbutazona, pindolol, ácido pipemídico, pravastatina, ranitidina, roxitromicina, salbutamol, sarafloxacina, espiramicina I, sulfacloropiridazina, sulfadiazina, sulfamerazina, sulfanilamida, sulfatiazol, tetraciclina, timolol, tilosina, warfarina, δ-9-THC.

Fármacos y drogas de abuso: ácido flufenámicox, ácido mefenámico, antipirina, atenolol, bezafibrato, benzoilecgonina, cafeína, carbamazepina, cimetidina, cis-diltiazem, claritromicina, cloruro de benzalconio*x, codeína,danofloxacín, difenidramina, EDDP, efedrina, eritromicinax, estrona, etilanfetamina, fenilefrina, gemfibrozilo, ibuprofeno, ketoprofeno, lincomicina, MDMA, metadona, metformina, mebendazol, miconazol, morfina, nicotina*, nifuroxazida*, oxacilina, propranolol, propifenazona, ranitidina, sulfadimetoxina, sulfametizol, sulfametoxazol, sulfapiridina, teobromina*x, teofilinax, trimetoprima, ofloxacina, verde malaquita.

Productos Fitosanitarios: etoxiquina, tiabendazol, tributiltina clorada, N-nitrosodietilamina, N-nitrosodimetilamina, N-nitrosodi-n-dibutilamina, N-nitrosometiletilamina, N-nitrosomorfolina, N-nitroso-n-difenilamina, N-nitrosopiperidina, N-nitrosopirrolidina.

Contaminantes Orgánicos Volátiles y Retardantes de Llama: TBP, TEP.

Subrayado: Sustancias prioritarias (2008/105/EC). *: Compuestos detectados al menos una vez en aguas subterráneas a más de 0.1 µg/L x: detectados al menos una vez en agua de riego (R) a más de 0.1 µg/L


Compuestos detectados (frecuencia>15%)

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100% 50%

Clorpirifos ENl: sustancia prioritaria para la UE en aguas superficiales •  plaguicida que superó el límite de 0.1 µg/L en aguas subterráneas

75% Límite UE para fitosanitarios en Aguas Subterráneas


Conclusiones

•  El acuífero integra aguas de diversas procedencias. La afección de la utilización de aguas regeneradas queda difusa entre todos los orígenes.

•  Los contaminantes emergentes presentes en el agua de riego podrían ser utilizados como trazadores si no procedieran también de otras fuentes.

•  Presencia generalizada de contaminantes emergentes en el acuífero del NE de Gran Canaria: zona fuertemente antropizada, en la que se suman posibles procedencias: Reutilización, Fosas sépticas en el Barranco, Roturas de la red de saneamiento y Retornos de riego

•  Se ha constatado la importancia del muestreo, conservación de las muestras y metodología analítica:

–  Muestreo y análisis inmediatos

–  Conservación sin romper la cadena de frío

–  Mismas técnicas analíticas durante todas las campañas de muestreo

•  NUESTRO RETO: Necesidad de modelizar el proceso en la zona no saturada y la zona saturada

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Objetivo actual de la investigación

PUBLICACIONES •  M.C. Cabrera; M.P Palacios; E. Estévez; T. Cruz; J.M Hernández-Moreno y J.R. Fernández-Vera (2009): La reutilización de aguas

regeneradas para riego de un campo de golf: evolución geoquímica y probable afección a un acuífero volcánico (Islas Canarias). Boletín Geológico y Minero. 120 (4), 543-552.

•  Estévez, E.; Cabrera, M.C.; Fernández, J.R.; Hernández-Moreno, J.M., Mendoza-Grimón, V., Palacios-Díaz, M.P. (2010): 25 years using reclaimed water to irrigate a golf course in Gran Canaria. Spanish Journal of Agricultural Research, 8(S2), 95-101

•  Estévez, E.; Cruz, T.; Benavides, A.; Palacios-Díaz, M.P.; Fernández-Vera, J.R. y Cabrera, M.C. (2011): Caracterización hidrogeológica de Bandama (NE de Gran Canaria) para la identificación de los posibles efectos producidos por la utilización de aguas regeneradas. El conocimiento de los recursos hídricos en Canarias cuatro décadas después del Proyecto SPA-15.Libro homenaje póstumo al Dr. Ingeniero D. José Sáenz de Oíza, Director Ejecutivo del Proyecto Canarias SPA-15. Editado por el Grupo Español de la Asociación Internacional de Hidrogeólogos. 67-72 .

•  Estévez, E.; Cabrera, M.C.; Molina-Díaz, A.; Robles, J. y Palacios-Díaz, M.P. (2011): Resultados preliminares de los análisis de contaminantes emergentes y las sustancias prioritarias (2008/105/CD) en la red de control del Barranco de Las Goteras (Gran Canaria). Estudios en la zona no saturada del suelo, V. X, ZNS 11, 309-314.

•  Estévez, E.; Fernández-Vera, J.R.; Benavides, A.; Mendoza-Grimón, V.; Fonseca, F.; Cruz, T.; Cabrera, M.C.; Hernández-Moreno, J.M.. y Palacios-Díaz, M.P. (2011): Caracterización y evolución del suelo y el agua de un campo de golf de Gran Canaria regado desde 1976 con aguas regeneradas. Estudios en la zona no saturada del suelo, V. X, ZNS 11, 35-40.

•  Estevez, E.; Cabrera, M.C.; Molina-Díaz, A.; Robles, J. y Palacios-Díaz, M.P. (2012): Screening of emerging contaminants and priority substances (2008/105/EC) in reclaimed water for irrigation and groundwater in a volcanic aquifer (Gran Canaria, Canary Islands, Spain). Science of the Total Environment, 433, 538-546.

•  Estévez, E.; Palacios, M.P.; Cruz, T.; Benavides, A.; Rodríguez-Díaz, M.D.; Fernández-Vera, J.R.; Molina-Díaz, A.; Robles-Molina, A. y Cabrera, M.C. (2012): Evaluación de la afección al acuífero del NE de Gran Canaria por el riego con aguas regeneradas en un campo de golf. Las aguas subterráneas: desafíos de la gestión para el siglo XXI. Editado por el Grupo Español de la Asociación Internacional de Hidrogeólogos.

•  Estévez, E.; Cabrera, M.C.; Palacios-Díaz, M.P.; Benavides, A.; Cruz-Fuentes, T.; Hernández-Quesada, P.; Mendoza-Grimón, V.; Fernández-Vera, J.R. y Hernández-Moreno, J.M. (2013): Los trabajos del Programa CONSOLIDER-TRAGUA en Gran Canaria: estudio de la afección al medio por la reutilización de aguas regeneradas en la Cuenca del Barranco de Las Goteras. Avances en la investigación de los recursos hídricos en islas y terrenos volcánicos, 179-195.

•  Estévez, E.; Palacios-Díaz, M.P.; Molina-Díaz, A.; Robles-Molina, A. y Cabrera, M.C. (2013): Los contaminantes emergentes en las aguas subterráneas: el caso del NE de Gran Canaria. Temas actuales de la Hidrología Subterránea, 247-254.

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Gracias

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