Comportamiento de radionucleidos en un estuario afectado por vertidos industriales y drenaje ácido de minasla ría de huelva

Resumo

El estuario formado por los ríos Tinto y Odiel es un ecosistema de gran interés, ya que ambos ríos están muy afectados por el intenso drenaje ácido de minas (AMD) existente en sus cuencas, el cual provoca un bajo pH en sus aguas (pH = 2 -3) y, por tanto, que sus aguas transporten elevadas cantidades de metales pesados y radionucleidos naturales de las series del uranio y torio. Además, en los alrededores de sus estuario común hay un gran complejo industrial, que cuenta con cinco plantas de procesamiento de fosfato roca que producían anualmente cerca de 3 millones de tonelada de fosfoyeso (PG) que contienen una alta concentración de radionucleidos de la serie del uranio. El objetivo central de esta tesis doctoral ha sido profundizar en los procesos geoquímicos que controlan el comportamiento de los radionucleidos en la Ría de Huelva durante la mezcla de las aguas ácidas de los ríos y las aguas marinas, analizando las transferencias de raidonucleidos entre la materia en disolución -materia en suspensión- sedimento reciente del fondo. También se ha estudiado el comportamiento de ciertos metales pesados relevantes (Zn, Cu, As, etc.) en función de los parámetros hidroquímicos del agua (pH, % agua marina, etc.). Se han realizado diferentes muestreos entre 2007 y 2010. Primeramente se realizaron cuatro campañas de muestreos de agua y de sedimentos recientes del fondo a lo largo de los canales principales de los ríos Tinto y Odiel en función de las estaciones del año. Posteriormente un muestreo mensual de aguas a lo largo de un año hidrológico en el río Tinto para caracterizar los aportes de U a la Ría de Huelva. Finalmente, un muestro de aguas a lo largo de un ciclo mareal en un puesto del estuario del río Tinto. Los resultados han mostrado que las condiciones físico-químicas en el río Tinto son más extremas que en el río Odiel. Existen diferencias entre ambos ríos, ya que las concentraciones disueltas de metales de trazas en el río Tinto son 1-2 órdenes de magnitud mayores que en el Odiel para elementos como el Fe, Th, Cu y As. En relación a los isótopos de U, ambos ríos presentan concentraciones de ²³⁸U en la fase disuelta un orden de magnitud superiores a ríos no perturbados, con valores medios de 72 mBq Lˉˈ en el río Tinto y 41 mBq Lˉˈen el Odiel, y mostrando una marcada variabilidad estacional. Los cocientes de actividades ²³⁴U/²³⁸U están en torno a 2, valores muy altos en relación a otros ríos del mundo lo cuales son siempre cercanos a la unidad. Hacia la desembocadura de la Ría, el pH y conductividad eléctrica crecen gradualmente debido a los procesos de mezcla alcanzando valores típicos de mar en el Canal del Padre Santo. Los isótopos de U se comportan de una manera no conservativa en estas condiciones debido a cambios en la solubilidad del U por las variaciones de pH. Se ha observado una importante eliminación de U disuelto en un rango de pH entre 4 y 6 debido a la adsorción/coprecipitación con partículas de Fe y Al. Por encima de pH-6 las concentraciones de U disuelto comienzan a aumentar, probablemente debido a la formación de complejos solubles carbonatados por la elevada proporción de agua marina. Las concentraciones de ²³⁰Th y ²²⁶Ra aumentan desde la zona fluvial hasta la zona de confluencia de ambos estuarios, donde se alcanzan pH en torno a 6-7. Las concentraciones de metales traza muestran una buena correlación con el pH durante la mezcla estuarina, disminuyendo estas por diferentes procesos como la precipitación para el Fe y Al y/o coprecipitación/absorción para el Co, Cu, Mn, Pb, Zn y Th. El As presenta un comportamiento diferente ya que se ha encontrado un incremento de As disuelto a valores de pH por encima de 7 debido probablemente a procesos de des-adsorción. Por último destacar que ha habido una mejora en la calidad de las aguas en relación a épocas anteriores a 1998, fecha en que se produjo el cese de las descargas directas de fosfoyesos, encontrándose actualmente en el estuario del río Tinto concentraciones de ²³⁸U y disuelto unas 17 veces más bajas.