MONOPOLIOS aborda dos amenazas potenciales planteadas por las aguas subterráneas: los virus patógenos y los compuestos orgánicos emergentes (EOCs) en el contexto de las prácticas de recarga gestionada de acuíferos. El proyecto combina experimentos a dos escalas diferentes, discriminación de los procesos más relevantes que caracterizan el transporte de virus y EOCs, la formulación de modelos conceptuales, el desarrollo de métodos numéricos, el modelado a diferentes escalas, las formulaciones de cambio de escala y la evaluación de riesgos. El objetivo del proyecto es comprender los procesos que limitan la atenuación natural de los contaminantes orgánicos y patógenos en medios porosos, con el objetivo final de disminuir el riesgo para la salud humana durante las prácticas de recarga gestionada de acuíferos en un enfoque bottom-up, multiescala e interdisciplinario. MONOPOLIOS parte del conocimiento limitado que existe sobre el transporte de virus patógenos y EOC de interés en medios porosos, cómo se retienen o desactivan cuando viajan hacia los pozos de bombeo, manantiales naturales o cuerpos de agua superficiales, y si pueden llegar a infectar o afectar a seres humanos o ecosistemas. Con respecto a los virus patógenos, los experimentos de laboratorio o de campo no pueden usar patógenos reales por razones obvias; por lo tanto, proponemos el uso de proxies no patógenos en forma de nanopartículas, que deben seleccionarse correctamente (en realidad, diseñarse). Con respecto a los EOCs, muy pocas moléculas se han investigado a fondo en términos de su degradación bajo diferentes condiciones redox, y si sus metabolitos son o no peligrosos, por lo que explorarlos en términos de coeficientes de retardo y de desactivación de primer orden es muy simplista y no reproduce en absoluto los procesos realesMONOPOLIOS explora los procesos de transporte relevantes, postula las ecuaciones de gobierno y desarrolla modelos numéricos que pueden manejar estas ecuaciones, utilizando técnicas modernas basadas en enfoques totalmente Lagrangianos donde los patógenos o las moléculas se modelan como partículas reactivas sometidas a una serie de procesos geoquímicos complejos no lineales. Estas técnicas se implementarán en códigos numéricos con el objetivo de modelar los experimentos realizados en el laboratorio y también en campo, concretamente en un sitio piloto de Palamos, ya monitoreado para este propósito. Un punto muy relevante es el enfoque multiescala que exige la necesidad de una aproximación formal a los procesos, parámetros y ecuaciones que rigen a cada una de las escalas de interés. Los resultados que se obtendrán se utilizarán para reevaluar el riesgo asociado a las prácticas de MAR, en particular el impacto de un enfoque reciente desarrollado en un proyecto anterior de RETOS, el de la implementación de un flujo caótico para mejorar la degradación de las moléculas de EOC, que potencialmente podrían ser contraproducente en términos de propagación de patógenos.

REFERENCIA: RTI2018-101990-B-I00

Investigador principal: FRANCISCO JAVIER SANCHEZ VILA

Importe proyecto: 213000€

Duración: 1/01/2019 al 31/12/2022