Programa RESTOFANGS. Josep M. Alcañiz i Oriol Ortiz Universitat Autònoma de Barcelona CREAF
-
Upload
medi-ambient-generalitat-de-catalunya -
Category
Documents
-
view
446 -
download
7
description
Transcript of Programa RESTOFANGS. Josep M. Alcañiz i Oriol Ortiz Universitat Autònoma de Barcelona CREAF
L’aplicació de fangs de depuradora com a esmena orgànica en la restauració d’activitats extractives
(programa RESTOFANGS)
Josep M. Alcañiz i Oriol Ortiz
Jornada Tècnica sobre restauració d’activitats extract ives
Barcelona, 19 de juny de 2012
Els antecedents
• Treballs de W. E. Sopper a Pennsylvania (USA). 1975-1993– Aplicacions de fangs en l’àmbit
forestal i mineria del carbó
– Dosis altes (de 20 a 500 t/ha)
• 1988 – 1992. Assaigs en laboratori, incubacions de sòl i fang fins a dosis elevades. Projecte NAT-91-0340, CICYT, 1991-1993. (IQS, ESAB, CREAF)
– Estudis activitat biològica, nitrificació, anàlisi contaminants, etc.
– Efectes sobre propietats físiques i químiques del sòl adobat
1993
Les primeres proves de camp a Catalunya
• 1988. Assaig de diversos residus orgànics, inclòs un fang EDAR (parcel·la a La Fou, Vallirana)
• 1992. Primera aplicació experimental de fangs EDAR estabilitzats en una activitat extractiva (El Castellot, Rubau S.A.)
– Dues dosis (200 i 400 t/ha) i dues formes d’aplicació– Seguiment intensiu tres anys, seguiment puntual a mitjà i llarg termini (5, 10, 17 anys)
• 1993-1996. Proves pilot a vàries activitats extractives (una vintena)– Varietat de substrats i clima– Dosis relativament altes– Seguiment dels efectes sobre la vegetació i l’erosió
La primera guia tècnica
1996
1996 Manual de restauració d’activitats extractives amb fangs de depuradora, recuperació de terrenys marginals. (Junta de Sanejament)
Projectes de recerca relacionats
• “Efectos de altas dosis de lodos de depuradora en la regeneración de suelos de cantera degradados”. Ref: AMB95-0728, CICyT, 1995-98. (IQS, ESAB, CREAF)
– Efectes sobre l’estructura del sòl i l’erosionabilitat
– Balanç de nitrogen i control del procés de nitrificació
– Respiració del sòl
– Efectes sobre la vegetació i alguns grups de fauna
– Absorció de metalls en la
vegetació i cucs de terra
• Convenis amb la Junta de Sanejament –Agència Catalana de l’Aigua
11060452.085550.6NGR CAT
14,511,512nd11,52ndIncrement màxim
4,42,12,1nd1,80,3ndIncrement mitjà
2001007011001001,5Límits UE sòls pH≥7*
9939230,0973328<0,1Cuevas T2
792729<0,044018<0,1Cuevas T1
9540220,0413522<0,1Cubetas
10031190,0852230<0,5Vallcarca T1
9540220,0413522<0,1Falconera
49<1012<0,041513<0,1Montlleó
581319<0,042516<0,1Orpí T1
611621<0,042217<0,1Lázaro
95<1016<0,041916<0,1Antonieta
591313<0,041915<0,1Ponderosa
581112<0,041812<0,1Aiguamolls T1
18<10<10<0,047<5<0,1Calvari
ZincPlomNíquelMercuriCromCoureCadmiZona avaluada
* Proposta de límits esborrany UE, més restrictius que aplicacions actuals de fangs en agricultura
Concentracions de metalls en zones restaurades amb fangs EDAR (mg/kg)
Els contaminants presents als fangs no suposen un risc rellevant per a
les zones restaurades: Els metalls queden immobilitats al sòl
Alguns resultats: metalls pesants (1/6)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 50 100 150 200 250 300 350 400
días
mg/
kg s
uelo
LAS
Els contaminants orgànics es degraden o queden incorporats a la
matriu organo-mineral del sòlDegradació de LAS (tensioactius) en zones restaurades amb fangs
Vaquero i Comellas (1998), IQS, Dos Maries (Mont-Ral)
Alguns resultats: contaminants orgànics (2/6)
La major part de la matèria orgànica del fang es degrada a curt termini i és
substituïda per la d’origen vegetal:-Estímul de l’activitat biològica del sòl receptor -Fertilització en nitrogen i fòsfor, excés a l’inici-Segrest efectiu de carboni en el sòl a mig termini
Flux de CO257 parcel·les18 pedreres
Edafología 8(3), pp 71-81, 2001Projecte Avaluació ambiental restrospectiva de les restauracions (CE-FEDER), UB, ESAB, CREAF, EEZA
Activitat respiratòria dels sòls esmenats amb fangs EDAR en comparació amb d’altres
Alguns resultats: activitat biològica (3/6)
- Control molt efectiu de l’erosió- Bona producció vegetal, però menys riquesa florística- Exclusió de lleguminoses, afavoreix les plantes nitròfiles- Retard en l’entrada d’espècies natives per competència
2007 2009 La Falconera (Garraf)
Alguns resultats: revegetació (4/6)
2006
Alguns resultats: control de l’erosió (5/6)
Las Cubetas, Begues
2007
Millora de les propietats físiques del sòl o substrat:•Estructura més estable i major resistència a l’erosió. •Major retenció d’aigua i nutrients
Erosió hídrica en parcel·les de dos tipus de sòl, un franc-llimós i un altre arenós, adobats amb una dosi equivalent a 10 t ha-1 de tres tipus de fangs de depuradora: fang digerit anaeròbiament, el mateix fang compostat o bé assecat tèrmicament.
0
5
10
15
20
25
Suelo control Compost delodo
Lodo digerido Lodo seco
g/m
2
Franco
Arenoso
d
B
c
bc
bc
A AA
Alguns resultats: control de l’erosió (6/6)
Manual d’utilització de fangs EDAR en restauració disponible a: http://aca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/publicacions/protocol_fangs.pdf
2008
Principals diferències de la nova edició
• És el fruit de bastants treballs de recerca específics realitzats a Catalunya
• Criteris de dosificació més acurats (anàlisis ecotoxicològiques)
• Limitacions per metalls i altres aspectes ambientals més exigents
• Ajudes per als càlculs de les dosis
• Sistema de gestió i control de les aplicacions realitzades (SIG RESTOFANGS)
Valoració de l’aptitud: l’activitat extractiva (1/3)
EscassaOcasionalTemporalPermanentDisponibilitat de
maquinària
IntensaFreqüentOcasionalNul·laUtilització ramadera
SiNoZona vulnerable
contaminació
nitrats
Inundable<33-10>10Profunditat nivell
freàtic (m)
<5050-100100-200>200Proximitat a pous i
corrents d’aigua
(m)
<10001000-30003000-5000>5000Espai per a fangs i
terres (m2)
Molt dolentsDolentsAcceptablesBonsAccessos
<100100-300300-500>500Proximitat a nuclis
habitats (m)
MoltaBastantPocaNul·laFreqüentació de
l’indret
3210
PuntuacióAspecte a considerar
Valoració de l’aptitud: el sòl receptor (2/3)
Valoració de l’aptitud: els fangs (3/3)
Dosi de fang a incorporar
Objectiu:
Aportar al sòl una quantitat suficient de matèria orgànica, tot limitant la quantitat de matèria orgànica làbil que hi incorporem
CRITERI PROPOSAT: Aportació màxima de 5 g kg-1 de MOL
Recomanació: utilitzar fangs
amb GE >30%
Per raons de prevenció de riscos ambientals:
NO SUPERAR LA DOSI DE50 t ha-1 (matèria seca)
ALTRES RESTRICCIONS: • Concentracions màximes de metalls en sòl i fangs• Barreges fang/terres no més concentrades que 1:10 (v:v) • Gruix màxim de sòl esmenat amb fangs, 40 cm• Superfície màxima a restaurar en un any, 2 ha
Limitacions a les aportacions de fangs
NO APORTAR MÉS D’UN 0,5% DE MATÈRIA ORGÀNICA LÀBIL AL TECNOSOL PREPARAT
Transport i dipòsit temporal a les activitats extractives (màxim 5 dies)
La mescla amb terres o estèrils(barreja prèvia)
L’estesa de les mescles estèril-fangs
Aplicació tipus agrícola, 2009, Act. Ferrera (Calong e de Segarra)
Informació disponible al web gencat.cat
Exemple de consulta per localització al fitxer vectorial RESTOFANGS.pol sobre ortofotomapa 1:5000 de l’ICC.
Gestió i control de les aplicacions: SIG RESTOFANGS
• Superfície restaurada amb fangs: 104 ha
• Dosis mitjanes:– Aplicacions experimentals (1992-96): 209 t/ha
– Aplicacions 1997-2007: 103 t/ha
– Aplicacions 2008- 2011: 32 t/ha
• Nombre d’aplicacions de fangs: 108
• Nombre d’activitats extractives on s’ha aplicat fangs: 48
• Nombre d’aplicacions / activitat: 2,25
Dades aplicacions de fangs en restauració a Catalunya
Exemple de zona restaurada amb terres adobades amb f angs EDARDos Maries, Mont-Ral, restauració amb fangs oct. 1996
Setembre 1996Maig 2008
20042010
Dos Maries, Mont-Ral, restauració amb fangs, oct. 1996
Dos Maries: parcel·les amb ampli gradient de dosis (0-80%)1995-2010
Balanç de C orgànic en els primers 15 anys de vida del tecnosol,
en funció de la dosi de fangs aportada
Guanys en dosis baixes o moderades
Pèrdues en dosis altes
Quantitat i qualitat del C orgànic als 15 anys de vida del tecnosol,
en funció de la dosi de fangs aportada
C orgànic (g/kg) C estable (g/kg)
Resultats similars en altres condicions:
El Castellot (Rubau, S. A.), 1992-2009
1992
2009
Parcel·les esmenades ambun 1% o 2% de fangs EDAR incorporats a un sòl residual franc, calcari.
S2S1S00
2
4
6
8
10
12
14
16Time=0
Time=17
SOC (g/kg)
a a
b
b
cc
0
20
40
60
80
S0 S1 S2
NH-C (%)
b
a a
ab
b
cTime=0Time=17
El Castellot 1992-2009: canvis en la quantitat i qualitat del C orgànic
C orgànic (g/kg) C estable (%)
Adobat amb fangs de plantacions deficients de pi blanc
(Dos Maries, Mont-Ral)
1994
1995
2004
1996
Creixement dels pins
2004
Pinus halepensis
Alçada arbres (cm)
R= regòlit controlR+S = regòlit + sòlR+S+S= regòlit +suelo + 22 t/ha de fangs
Eficàcia reproductiva
Maig 2006 Plantació sobre regòlit + sòl + fangs
2004
En resum...
• Correctament aplicats, els fangs EDAR poden ser utilitzats en la rehabilitació d’activitats extractives.
• L’ús de fangs EDAR és especialment indicat quan no es disposa de sòls de bona qualitat i les terres disponibles o els materials de rebuig són molt deficients.
• Els fangs milloren la resistència del substrats als processos erosius i acceleren el recobriment vegetal herbaci, per tant són molt indicats quan la prioritat és combatre l’erosió.
• Els fangs milloren el segrest de carboni orgànic al sòl restaurat (quantitat i qualitat)
• La densa cobertura herbàcia que es forma a les zones adobades pot retardar l’entrada de plantes arbustives autòctones, si bé s’accelera el creixement i eficàcia reproductiva dels pins quan ja estan arrelats.