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DESARROLLO DE ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN EN MATERIA DE

HIDROGEOLOGÍA APLICADA EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE VITORIA-GASTEIZ

Convenio 2019-2020

Centro Estudios Ambientales/ Ingurugiro Gaietarako Ikastegia

Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea

Informe Final – Azkeneko Txostena

(Septiembre 2020 Iraila)

Grupo de Investigación “Procesos Hidro-Ambientales” (IT1029-16 “Hidro-Ingurmeneko Prozesuak” Ikertaldea (IT1029-16)

Departamento Geologia Saila (UPV/EHU)

Iñaki Antiguedad (koord), Ane Zabaleta, Jesus Uriarte

Han colaborado/Esku hartu dute: Unai Martínez, June Ollakarizketa (Alumn@s de Master, UPV/EHU)

Análisis isotópicos/Analisi isotopikoak: MAiMA Isòtops Estables i Mineralogia (Universitat de Barcelona)

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DESARROLLO DE ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN EN MATERIA DE HIDROGEOLOGÍA APLICADA EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE

VITORIA-GASTEIZ

Indice / Aurkibidea

Contexto de este informe …………………………………………………. 2

Objetivos del Convenio ………………………………………………….. 2

1.- Red de observación …………………………………………………… 3

2.- Piezometría y red de flujo ……………………………………………... 6

3.- Control en continuo ……………………………………………………. 10

4.- Registros verticales: diagrafías ………………………………………... 14

Diagrafías de Conductividad Eléctrica (CE) ……………………… 14

Diagrafías de Temperatura ………………………………………… 21

5.- Hidroquímica: elementos mayoritarios e isótopos …………………….. 27

Análisis isotópicos ………………………………………………… 33

6.- Modelo hidrogeológico conceptual …………………………………….. 39

7.- Recomendaciones ………………………………………………………. 41

8.- Trabajos previos en la zona (UPV/EHU) ……………………………….. 42

ANEXO 1.-

Informes analíticos de los Servicios Generales de Investigación. SGIKER (UPV/EHU) 2018-2020

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DESARROLLO DE ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN EN MATERIA DE HIDROGEOLOGÍA APLICADA EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE

VITORIA-GASTEIZ

(Mayo 2019 - Mayo 2020)

Contexto de este informe

Este informe es la Memoria final de las actividades desarrolladas desde mayo 2019, en el marco del Convenio entonces firmado entre el Centro de Estudios Ambientales (CEA) y la Universidad del País Vasco-Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), y de 1 año de duración (hasta mayo 2020). La situación derivada de la pandemia a partir de marzo 2020 ha hecho que algunos trabajos de campo hayan sufrido retrasos; los últimos datos que consideramos en este informe son del 11 de mayo 2020.

En el marco del convenio, en enero 2020 se procedió a la contratación de 1 PIC (Personal Investigador Contratado) para la realización de diversas tareas de investigación y para otras de interés para el CEA (base de datos), tareas que, en parte, están incluidas en este informe, y en otra parte, constituyen un Trabajo Fin de Master, actualmente en fase de realización y codirigido por personas del CEA y del Grupo de la UPV/EHU.

En esta Memoria no hemos considerado algunos aspectos generales (es el caso del contexto geológico) ya recogidos en otros estudios anteriores desarrollados en la zona por, o con la tutoría de, el Grupo de Procesos Hidro-Ambientales de la UPV/EHU (el responsable académico del Convenio citado), pero sí, obviamente, otros aspectos que, aunque en parte sean repetitivos (con el añadido de la nueva información), son claves para entender el esquema hidrogeológico imperante en la zona de estudio. En cualquier caso, la figura 1 recoge lo básico de la información geológica del área de estudio.

Los estudios previos aludidos, llevados a cabo en la zona de estudio, son los siguientes (todos ellos en manos del CEA): UPV/EHU (2005, 2007), trabajos desarrollados para el Ayuntamiento de Vitoria-Gasteiz; Virginia Alonso de Linaje, trabajo final del Curso Internacional de Hidrología Subterránea (2014); Garikoitz Bengoa (2019), asistencia técnica para el CEA, y que es la base del Convenio luego firmado, Unai Martínez (2020), Tesis Fin de Master, actualmente en curso de finalización; June Ollakarizketa (2020), persona contratada en el marco del Convenio, y finalizando ahora su Tesis Fin de Master.

Objetivos del Convenio

El Convenio de Colaboración suscrito entre el CEA y la UPV/EHU consideraba los siguientes objetivos, recogidos en sus líneas de investigación fundamentales:

1. Mejorar la información hidrogeológica en el sur del municipio de Vitoria-Gasteiz.

2. Elaborar un modelo hidrogeológico conceptual como base para una posterior modelización hidrológica.

3. Creación de una base de datos hidrogeológicos para el conjunto del Anillo Verde de Vitoria-Gasteiz, con perspectiva de futuro.

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En esta Memoria se recoge lo realizado en esas líneas, siguiendo el siguiente esquema de presentación e contenidos:

1.- Red de observación en el entorno de Gardelegi-Lasarte 2.- Piezometría y red de flujo 3.- Control en continuo 4.- Registros verticales. Diagrafías 5.- Hidroquímica: mayoritarios e isótopos 6.- Modelo hidrogeológico conceptual 7.- Recomedaciones

Figura 1.- Cartografía geológica de referencia en el área de estudio (Bengoa, 2019).

1.- Red de observación

En cualquier estudio hidrogeológico serio, con perspectiva temporal, es de todo punto necesario contar con una adecuada red de observación de variables hidrogeológicas de interés; más aún, si el sistema en cuestión es complejo (baja permeabilidad del sustrato rocoso, diversos focos potenciales de contaminación). Si bien en los últimos años no se habían firmado convenios entre la UPV/EHU y el CEA para el desarrollo de actividades de investigación en el Anillo Verde y, más en concreto, en el sector sur (Gardelegi-Lasarte, futuro Parque de Larragorri; Fig. 1), sí es cierto que, en la práctica, se venía dando una colaboración entre las partes. De hecho, en el 2011 el Ayuntamiento de

4

Vitoria-Gasteiz nos solicitó apoyo para la ubicación de 3 nuevos piezómetros (∼30 m de profundidad) en ese sector (los ahora codificados como PG-2, PG-6 y PG-10; Tabla 1), que se sumaban así a otros piezómetros ya existentes allí, algunos de ellos instalados por el propio Ayuntamiento a finales de la década de los 90. Además, en el 2015, los gestores del vertedero de Gardelegi nos solicitaron ubicar 1 piezómetro en la cabecera del vertedero (el actual PG-1).

Así, se fue estableciendo una interesante red de observación hidrogeológica (piezometría y calidad de las aguas), que mejoró de forma notable cuando en mayo 2018 el CEA solicitó una asistencia técnica para la realización en 6 meses del “Estudio Hidrogeológico al Sudoeste de Vitoria-Gasteiz / Graveras de Lasarte”. Este estudio fue llevado a cabo por Garikoitz Bengoa (abril 2019), con participación indirecta del Grupo de Procesos Hidro-Ambientales de la UPV/EHU.

En el informe de avance de ese Estudio ya se recogía la necesidad de ampliar la red de observación, a la vez que se proponían varios emplazamientos para los nuevos piezómetros. Además, habida cuenta de la existencia de flujos en la vertical (evidenciados en los trabajos de UPV/EHU 2005 y 2007), se requería que los nuevos piezómetros fuesen en formato nido (Fig. 2), es decir, 2 piezómetros a ∼1 m de distancia, de manera que uno fuese somero (6-8 m de profundidad), y en contacto sólo con los depósitos cuaternarios, y el otro profundo (30 m de profundidad), con tubería piezométrica abierta solamente en el sustrato margoso.

Así, el CEA llevó a cabo la instalación de 2 nidos de piezómetros en diciembre de 2018 (PG-11A y B, PG-12A y B), y otros 2 nidos más en diciembre 2019 (PG-13A y B, PG-14A y B), que completan un total de 18 piezómetros (Fig. 3, Tabla 1), lo que, para la extensión del área de estudio considerada (Fig. 1), es una red de observación de gran valor. Esto no quita, obviamente, que, en la medida de lo posible, se sigan instalando piezómetros, en zonas más alejadas del vertedero (principal foco potencial de afección al medio), ya que la pluma contaminante observable en el sustrato margoso (así se recoge en los estudios previos antes citados) sigue su migración, aunque de forma muy lenta, hacia el norte, hacia la ciudad.

Figura 2.- Esquema de nido de piezómetros, utilizado en los puntos más recientes de la red

(PG-11A/B a PG-14A/B) (Bengoa 2019).

5

Figura 3.- Localización de los piezómetros de la red actual de observación (Junio 2020).

La tabla 1 recoge las coordenadas (X, Y, z) de los 18 piezómetros de la red, si bien los datos de cota (z) hay que tomarlos con una cierta precaución, al estar tomados del visor GeoEuskadi (www.geo.euskadi.eus) y referirse a zonas, en muchos casos, bastante llanas. La tabla recoge también la codificación actualizada (de uso ya común por la UPV/EHU, el CEA y los gestores del vertedero de Gardelegi) y los códigos anteriormente utilizados. Los nidos de piezómetros (A/B) se consideran como un solo punto en la tabla.

6

Tabla 1.- Piezómetros de la red de observación.

En todos los puntos de la red se han venido tomando datos a lo largo del tiempo: medida de profundidad de nivel piezométrico (NP), registros verticales de conductividad eléctrica (CE) y temperatura (T), muestreo de agua para su posterior análisis (convencional e isotópico); en el caso de la analítica, a veces se han solapado en el tiempo los muestreos de la UPV/EHU con los llevados a cabo por los gestores de Gardelegi en el marco de su seguimiento. En los piezómetros más antiguos (PG-3, PG-4, PG-8) hay datos desde 2005. Además, en estos momentos, hay 3 puntos con dispositivos CTD-Diver que permiten el registro en continuo de la CE, la T y la posición del NP: PG-6 y PG-8, desde julio 2018, y PG-11B desde mayo 2019. En los siguientes apartados se interpretan todos estos datos.

2.- Piezometría y red de flujo

Con las medidas de profundidad (m) del nivel piezométrico (NP) llevadas a cabo en los piezómetros se ha procedido a la elaboración de la red de flujo. Esta red incorpora, por un lado, las líneas equipotenciales, que indican en cota (m.s.n.m) la posición de la superficie piezométrica del sistema acuífero, a partir de las observaciones en los puntos de control, y, por otro lado, mediante flechas se indica el sentido del flujo. La red de flujo es un elemento básico de comprensión de la dinámica de un acuífero.

PG-13 - 526282 4742440 533,10 PG-14 - 523245 4744143 520,10

PG-11 a PG-14 son nidos de 2 piezómetros.

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La figura 4 recoge la red de flujo en diferentes situaciones de invierno-primavera del año 2018-19 (Martínez, 2020), la figura 5 para primavera-verano 2019 (Bengoa, 2019) y la figura 6 para mayo 2014 (Alonso de Linaje, 2014). Se presentan todas ellas como modo de constatación de que el flujo en el sistema multicapa (depósitos cuaternarios arriba y sustrato margoso) se mantiene en el tiempo, con una disposición del flujo hacia el norte, hacia el núcleo urbano de Vitoria-Gasteiz. Este esquema ya se había puesto en evidencia en los primeros estudios hidrogeológicos de un cierto detalle en la zona (UPV/EHU, 2005, 2007; Fig. 7), a la vez que se situaba la pluma contaminante, observada en los piezómetros más profundos, orientada en esa dirección.

Por su parte, la figura 8 muestra la red de flujo en dos situaciones más recientes: 10 de julio 2019 y 20 de enero 2020; en esta última, se incorporan los datos de los últimos nidos de piezómetros construidos (PG-13A y B, PG-14A y B). En lo esencial se mantiene el flujo hacia el norte; en informes posteriores, a medida que esta colaboración con el CEA continúe, se analizará más en profundidad la secuencia temporal de las redes de flujo.

Figura 4.- Red de flujo de la zona de estudio para diferentes situaciones (Dic 2018-Abr 2019) (Martinez, 2020).

8

Figura 5.- Red de flujo de la zona de estudio para diferentes situaciones (May-Jun 2018)

(Bengoa, 2019).

Figura 6.- Red de flujo de la zona de estudio (May 2014) (Alonso de Linaje, 2014).

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Figura 7.- Sentido del flujo y pluma de contaminación (UPV/EHU, 2005, 2007).

Figura 8.- Red de flujo de la zona de estudio para diferentes situaciones (Jul 2019-Ene 2020).

10-VII-2019 20-I-2020

650650

620

575

535540

545550

565

620

575

530535

540

545550

? ?

515

10

3.- Control en continuo

En tres puntos de la red se instalaron dispositivos CTD-Diver que permiten el registro en continuo (a paso horario en nuestro caso) de la conductividad eléctrica del agua (CE, en µS/cm; es una medida de las sales disueltas y es un buen indicador de aguas sospechosas de contaminación), la temperatura (T, en °C), y la presión del agua (dato a partir del que se puede derivar la profundidad del nivel piezométrico si se cuenta, como es el caso, de un Baro-Diver para tomar en consideración el efecto de la presión atmosférica). Así, 3 CTD-Divers fueron instalados en PG-6 y PG-8 en julio 2018, y en PG11-B en mayo 2019. El Baro-Diver se instaló en PG-6.

La figura 9 recoge la variación de la profundidad del NP (m) en cada uno de esos tres puntos (en PG-11B hubo problemas con el dispositivo, por lo que no hay registro de presión en los últimos meses; se ha procedido a su cambio en julio 2020). En la figura se han señalado con líneas verticales los momentos en los que se procedió a realizar registros verticales (diagrafías) de CE y T, que se comentan en otro apartado. Las figuras 10 y 11, por su lado, muestran las variaciones de la CE y de la T, respectivamente, medidas en el piezómetro a la profundidad de instalación del dispositivo (∼13 m en PG-6 y PG-8, y ∼15 m en PG-11B).

Figura 9.- Variación del NP (prof, m) en los 3 puntos de control en continuo.

0

1

2

3

4

5

6

Prof

unfid

ad d

el N

P (m

)

NP PG-8

NP PG-6

NP PG-11B

Diagrafías en la zona

11

Figura 10.- Variación de la CE (µS/cm) en los 3 puntos de control en continuo.

La evolución del NP en la figura 9 muestra un diferente comportamiento entre los puntos observados, sobre todo en lo que a la influencia de los arroyos respecta (este aspecto también queda reflejado en las diagrafías, capítulo 4). Así, en PG-8 es clara la influencia del arroyo Zapardiel, de forma que en momentos de fuertes precipitaciones el arroyo aporta agua a los depósitos cuaternarios (PG-8 está justo en la margen del arroyo), originando subidas súbitas; en ausencia de lluvias, con arroyo y materiales cuaternarios (∼2,5-3 m de potencia) practicamente secos, la bajada del nivel es rápida, mostrando una muy baja permeabilidad del sustrato margoso. Este punto es de interés ya que viene a representar la relación entre los arroyos y los depósitos cuaternarios, y entre éstos y el sustrato margoso a través del propio piezómetro (antes de instalar nidos de piezómetros éstos se terminaban con tubos ranurados en prácticamente toda su profundidad, poniendo en contacto directo los depósitos cuaternarios superiores y el sustrato margoso; de ahí que puedan darse mezclas de aguas que no necesariamente tienen que darse en el terreno).

Es diferente lo observado en PG-6. Este punto está dentro de la gravera de Lasarte (Fig. 3), de forma que buena parte de los depósitos cuaternarios han sido allí extraidos, y el piezómetro informa, sobre todo, del sustrato margoso. La menor variabilidad de niveles evidencia una lógica menor relación con el río, el Batan en este caso. En ausencia de lluvias la bajada de niveles es más lenta que en PG-8, por estar en menor cota piezométrica, indicando, una vez más, la muy baja permeabilidad de los materiales margosos. Es también lo que refleja el PG-11B, del cual sólo se cuenta con registro desde mayo a diciembre, por problemas en el sensor de presión.

15,4

15,6

15,8

16

16,2

16,4

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

CE P

G-6

(mS/

cm)

CE P

G-8

, PG

11B

(mS/

cm)

CE PG-8CE PG-11BCE PG-6

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Figura 11.- Variación de la T (°C) en los 3 puntos de control en continuo.

Lo que la evolución piezométrica en continuo refleja es la muy baja capacidad transmisiva del sustrato margoso, que es el principal cuerpo de agua en la zona de estudio. Los depósitos cuaternarios suprayacentes son de un espesor tan reducido (∼3-7 m) que su influencia en el conjunto del sistema es escasa (si bien es aquí donde se dan las relaciones con los arroyos), y menor aún en la propagación de la pluma contaminante observada en las margas. El hecho de que el avance de ésta sea muy lento, como luego se considera en el apartado de las diagrafías, es coherente con la muy baja permeabilidad del sustrato (en los informes de la UPV/EHU, 2005 y 2007, se daban datos de transmisividad, a partir de ensayos de bombeo en PG-4, < 1 m2/d).

La figura 12 muestra la evolución piezométrica en una registro más largo (2015-2020) disponible para PG-8. Es notoria la ciclicidad anual, con niveles más altos y fluctuantes por la influencia del muy cercano arroyo Zapardiel a través de la cobertera cuaternaria, y bajadas rápidas en la época estival cuando el nivel alcanza el techo del sustrato margoso. Es un buen ejemplo del funcionamiento de lo que podemos llamar sistema hídrico multicapa (cuaternario arriba y sustrato margoso infrayacente).

La figura 10, por su parte, muestra la evolución de la CE del agua a la profundidad de instalación del dispositivo. Ante todo, es muy evidente el alto valor en PG-6, en torno a los 15-16 mS/cm; estos valores son claramente indicativos de contaminación, como más tarde se comenta, hasta el punto de que PG-6 es el piezómetro de la red que mejor informa sobre la evolución de la pluma contaminante. Es más, más allá de los saltos observados en la serie de datos (relacionados con momentos de muestreos/diagrafías, e indicativos, a su vez, de la muy baja permeabilidad del medio) se evidencia una tendencia hacia el aumento de la CE, algo que también se observa en PG-11B, aunque, en este caso, con valores mucho más bajos (3,2-4 mS/cm). Esta tendencia estaría indicando el avance de la pluma contaminante en el medio, al menos en la zona donde estos piezómetros se sitúan.

10

11

12

13

14

Tem

pera

tura

(°C)

T PG-8T PG-6T PG-11B

13

Figura 12.- Variación de NP y CE en PG-8 (antes P33) desde mayo 2015 hasta mayo 2020.

Algo similar se puede decir del PG-8, aunque en este caso conviene observar la serie de datos completa, disponible desde mayo 2015 (Fig. 12). Como se ve, hasta junio 2018 la tendencia era claramente ascendente, con valores de CE desde 3,7 hasta 4,5 mS/cm; en ese periodo el dispositivo estuvo activo pero, al no haber ningún estudio en marcha, no se produjo operación alguna en él. Pero a partir de julio 2018, con la asistencia técnica promovida por el CEA, se retomaron las actividades (muestreos, diagrafías …), que suponen removilización de aguas en la columna del sondeo, con descensos súbitos en esos momentos por entrada de aguas de los depósitos cuaternarios/arroyo, para dar paso, en la recuperación, a las aguas mas mineralizadas que vuelven a mostrar una tendencia al aumento de la CE. Por tanto, se generaliza la idea de avance, muy lento, de la pluma.

La figura 11 muestra la evolución de la temperatura del agua, a la profundidad de instalación del dispositivo. Los rangos de variación son: 11,7-12 °C (PG-8, a 13 m de profundidad), 12,6-12,8 °C (PG-6, a 13 m) y 12,9-13 °C (PG-11B, a 15 m). El mayor rango de PG-8 se justifica por lo anteriormente dicho sobre la influencia del arroyo Zapardiel. El rango es menor en PG-6 precisamente por su escasa relación con el arroyo Batan, y menor aún en PG-11B, más alejado de la red hidrográfica. Por otra parte, la evolución anual es clara, y más evidente en PG-8 con mayores T (°C) en marzo y menores en septiembre-octubre, lo que resulta llamativo, en comparación con la temperatura ambiental, lo que sería un indicativo más de la lentitud de flujos en el sustrato margoso y su “desconexión” con el medio exterior. Esa evolución en PG-8 está más suavizada, como se ha dicho, y, además, desfasada en el tiempo en los otros 2 piezómetros, lógico teniendo en cuenta la reflexión anterior.

0,5

1,5

2,5

3,5

4,5

5,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

NP

(m) s

akon

era

EC (m

S/cm

)PG-8 (P33)

EC NP

14

Figura 13.- Variación de NP y T en PG-8 (antes P33) desde mayo 2015 hasta mayo 2020.

Merece la pena echar una mirada a la evolución de la T (°C) en la serie más larga de PG-8, desde mayo 2015 hasta mayo 2020 (Fig. 13). Es clara la ciclicidad anual, con los máximos y mínimos en los meses antes citados, pero con el añadido de la también clara tendencia al aumento, sobre todo de los valores anuales máximos, lo que, a priori, se podría relacionar con una tendencia al aumento en las temperaturas exteriores, sin olvidar el efecto que, en parte al menos, pudiera tener el avance de la pluma contaminante.

4.- Registros verticales: Diagrafías

Diagrafías de Conductividad Eléctrica (CE)

Si los dispositivos CTD-Divers citados dan información en continuo de gran valor para el conocimiento de la dinámica hidrogeológica del medio, tienen el hándicap de que los valores de CE y T que registran son los del agua a la profundidad a la que el dispositivo está emplazado. Por eso, resulta de gran interés completar esta información con registros verticales (diagrafías) de CE y T, a lo largo de toda la columna de agua del sondeo. Es lo que se viene haciendo varias veces al año desde 2005 en el marco de diversos estudios en los que hemos estado implicados.

Para la interpretación se diferencian los piezómetros profundos (Fig. 14), que informan sobre la pluma contaminante, y los someros (Fig. 15). En las diagrafías se han señalado (solo para los profundos), mediante flechas, las profundidades a las que debe de estar dándose el flujo de contaminantes, que corresponden con incrementos en la CE. De todas formas, estas profundidades hay que tomarlas como orientativas, ya que es más que posible que se puedan dar flujos en la vertical que desplacen el grueso de la contaminación. En cualquier caso, las flechas estarían indicando que el flujo de agua, y

11,4

11,6

11,8

12

12,20,5

1,5

2,5

3,5

4,5

5,5

Tem

pera

tura

(°C)

NP

(m, p

rofu

ndid

ad)

PG-8 (P33)

NP Tenp

15

contaminantes, se produce a través de zonas más fracturadas del sustrato margoso, indicando una cierta heterogeneidad del flujo/transporte.

En algunas de las diagrafías se ha señalado (mediante un rectángulo) en la parte más baja una zona en la que la CE aumenta de forma importante; consideramos que ello no es reflejo de entrada de agua al sondeo, sino, en algunos casos, el efecto del descenso hacia la parte baja del mismo de aguas de mayor densidad, en un contexto de flujo muy lento a través de piezómetro, y, en otros casos, por la existencia en el fondo del sondeo de lodos derivados del desgaste de las margas (las sondas tras su extracción suelen mostrar claros signos de esto último).

Como se observa en la figura 14, en los piezómetros más antiguos (PG-4, PG-8) se cuenta con diagrafías desde 2005. En algunos puntos (PG3, sobre todo) no se observan grandes variaciones temporales, pero la tónica general es que sí se dan. En las series más largas (PG-4, PG-8) es evidente el avance de la pluma contaminante desde los primeros años (2005-2007) hasta los últimos (2019-2020), sobre todo, orientativamente, a partir de los 15 m de profundidad.

Esta evolución es más evidente en piezómetros más recientes, como es el caso de PG-6, sobre todo, y de PG-11B, situados bastante próximos (Fig. 3). En PG-6, con datos desde su construcción en 2011, es muy nítido el desplazamiento hacia valores de CE más altos (4,1 mS/cm en 2011 a 16,9 mS/cm a comienzos de 2020), indicativos del avance de la pluma contaminante, siendo, además, este punto el que más claramente manifiesta la contaminación del sustrato margoso. En PG-11B, a pesar de su reciente construcción (diciembre 2018), es también muy claro ese avance, con una evolución de la CE desde 1,5 mS/cm, al principio, hasta 4,8 mS/cm, valores indicativos de contaminación (más tarde nos referiremos al aspecto cualitativo de las aguas). En una estimación muy rápida se deduce un aumento medio de unos 1,6 mS/cm/año en PG-6, y mayor (3,5 mS/cm/año) en PG-11B, aunque con periodos de mayor aumento dentro de la serie.

A notar que otros puntos (PG-1, PG-10) muestran cambios temporales, pero sin un patrón claro; en estos casos, hay que pensar en dinámicas más complejas de los procesos que pueden estar condicionando esas respuestas. En cualquier caso, son valores de CE sospechosos de contaminación en PG-10, y sin ninguna duda en el caso de PG-1, justo en el borde sur del vertedero, y con variaciones de CE entre 1,5 mS/cm y 13 mS/cm.

En la figura 15 se recogen las diagrafías para los piezómetros someros, en los que no es evidente un patrón tendencial temporal. Normalmente la CE está por debajo de 1 mS/cm, lo que se podría considerar como un valor máximo para las aguas no afectadas de forma clara por contaminación importante (la del sustrato). La excepción es el punto PG-9 (hasta 1,8 mS/cm), sospechoso de contaminación, si bien, como luego se dice, sin relación, a priori, con los lixiviados del vertedero; este punto se sitúa (Fig. 3) en una zona un tanto degradada por el vertido incontrolado de residuos de todo tipo. Pero la excepción más clara entre los piezómetros someros es el PG-5, situado en la gravera de Lasarte, cerca del PG-6, y que muestra valores de CE que alcanzan los 4 mS/cm (y otras características de calidad, como luego se verá), lo que le pone en relación con la pluma contaminante del sustrato margoso. Cabe pensar en un ascenso de la pluma en esa área.

16

Figura 14.- Diagrafías en los piezómetros profundos (≥ 30 m).

0 5 10 15 20 25

050

0010

000

1500

0

Sakonera/profundidad (m)

EE

/CE

(µS/

cm)

31/0

5/20

1829

/06/

2018

05/0

9/20

1805

/10/

2018

14/1

2/20

1820

/02/

2019

01/0

7/20

1918

/12/

2019

PG-1

0 5 10 15 20 25 30

050

0010

000

1500

020

000

Sakonera / Profundidad (m)

EE

/CE

(µS/

cm)

27/0

1/20

1231

/05/

2018

29/0

6/20

1805

/09/

2018

05/1

0/20

1814

/12/

2018

20/0

2/20

1901

/07/

2019

PG-2

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

2000

4000

6000

8000

1000

012

000

Sakonera / Profundidad (m)

EE

/CE

(µS/

cm)

29/0

6/20

1805

/09/

2018

05/1

0/20

1814

/12/

2018

01/0

7/20

19

PG-3

0 5 10 15 20 25 30 35 40

050

0010

000

1500

020

000

2500

0

Sakonera / Profundidad (m)

EE

/CE

(µS/

cm)

20/0

1/20

0503

/02/

2005

03/0

2/20

0523

/02/

2005

09/0

3/20

0522

/03/

2005

06/0

5/20

0524

/05/

2005

11/0

8/20

0511

/08/

2005

24/0

1/20

0609

/02/

2006

01/0

3/20

0604

/04/

2006

26/0

4/20

0626

/05/

2006

24/0

8/20

0620

/04/

2007

19/1

0/20

0724

/04/

2009

13/1

1/20

0916

/04/

2010

14/0

5/20

1020

/10/

2010

15/0

4/20

1109

/05/

2011

29/1

1/20

1127

/01/

2012

22/0

2/20

1202

/03/

2012

15/0

2/20

1315

/05/

2013

07/0

5/20

1406

/03/

2015

18/0

3/20

1631

/03/

2017

16/0

2/20

1823

/03/

2018

01/0

7/20

19

PG-4

< 20

07

> 20

16

17

Figura 14 (cont.).- Diagrafías en los piezómetros profundos (≥ 30 m).

18

Figura 14 (cont.).- Diagrafías en los piezómetros profundos (≥ 30 m).

19

Figura 15.- Diagrafías en los piezómetros someros (≤ 9 m).

20

Figura 15 (cont.).- Diagrafías en los piezómetros someros (≤ 9 m).

21

Diagrafías de Temperatura

En las figuras 16 y 17 se muestran las diagrafías de temperatura para los piezómetros profundos y someros, respectivamente. En éstos (< 9 m de profundidad) la temperatura en cada piezómetro puede variar hasta 4-5 °C de una campaña a otra, con un rango para el conjunto de estos piezómetros entre 10 y 16 °C, con las temperaturas más bajas en invierno/primavera y las más altas en verano/principios de otoño, indicativo de la notable influencia de la temperatura ambiente exterior. De hecho, en ninguno de los puntos se observa mantenimiento temporal del perfil térmico a partir de una profundidad determinada, siendo siempre cambiante dentro del rango citado.

Sin embargo, los piezómetros profundos sí muestran una cierta homogeneidad del perfil a partir de una profundidad que, grosso modo, se puede establecer en 12 m de profundidad (más bajo aún en PG-11B y PG-12B, aunque todavía con pocos datos). En profundidades menores que ésta la temperatura cambia mucho según la época del año (hasta 10-11 °C en los puntos con mayor número de datos, como PG-4 y PG-8), como se ha comentado para los someros.

En profundidad, sin embargo, claramente dentro del sustrato margoso de muy baja permeabilidad, el perfil térmico tiende a mantenerse relativamente constante a lo largo del tiempo, con un ligero aumento de la temperatura con la profundidad, si bien se dan situaciones concretas (como se observa en PG-10) en las que el perfil se altera, sin que eso invalide la afirmación anterior, de un cierto mantenimiento del perfil, que hay que tratar de justificar. No consideramos los perfiles de PG-2, muy variables en el tiempo, por estar ubicado el piezómetro dentro de la masa de vertido y, por tanto, estar sometido a condiciones muy particulares (de la propia dinámica de los residuos depositados).

Se ha tratado de establecer el gradiente térmico para cada uno de los piezómetros profundos, es decir, el aumento de la temperatura en función de la profundidad, aunque la columna de agua existente en esos puntos, y, por tanto, la información derivada de las diagrafías, es limitada (entre 13 y 23 m de columna con perfil relativamente constante -por debajo de los, grosso modo, 12 m-, con la excepción de PG-1, 8 m, y de PG-3, 35 m).

Los gradientes deducidos (no se tienen en cuenta PG12, PG-13 y PG-14 por tener pocos datos o, en el caso del primero, no observarse un perfil térmico claro), a considerar como una primera aproximación, dan valores positivos de unos 0,16 °C/10 m (PG-1, PG-3, PG-10, PG-11B) y unos 0,25 °C/10 m (PG-4, PG-6, PG-8), siendo estos últimos los que mayor CE presentan (figura 13) y, por tanto, mayor presencia de contaminación.

Con los datos actuales no pretendemos relacionar los gradientes deducidos con el gradiente geotérmico que pudiera haber en la zona (a considerar en próximos informes), dada la escasa profundidad de los piezómetros de la red (por eso se expresa el incremento de la temperatura por 10 m, para ajustarlo mejor a los perfiles disponibles). En cualquier caso, sí que hay que poner en valor la diferencia observada entre los dos grupos de piezómetros. El mayor gradiente observado en PG-4, PG-6 y PG-8 puede relacionarse con el paso de la propia pluma contaminante, o incluso puede pensarse en flujos ascendentes; son aspectos que hay que ir aclarando, aunque se cuenta con la limitación de la profundidad de los puntos de observación.

22

Figura 16.- Diagrafías de T (°C) en los piezómetros profundos.

23

Figura 16 (cont.).- Diagrafías de T (°C) en los piezómetros profundos.

24

Figura 16 (cont.).- Diagrafías de T (°C) en los piezómetros profundos.

25

Figura 17.- Diagrafías de T (°C) en los piezómetros someros.

26

Figura 17 (cont.).- Diagrafías de T (°C) en los piezómetros someros.

27

5.- Hidroquímica: elementos mayoritarios e isótopos

A lo largo del presente convenio se han llevado a cabo varios muestreos, en algunos casos aprovechando las campañas de muestreo de los gestores del vertedero, campañas en las que hemos venido colaborando. De todas maneras, desde el año 2018 veníamos muestreando las aguas del área de estudio, por lo que consideramos ahora las 7 campañas hasta ahora realizadas por nuestra parte, en las cuales se analizaron los elementos mayoritarios del agua en los Servicios Generales de la UPV/EHU (SGIker).

En el Anexo 1 se incluyen los informes analíticos correspondientes; los últimos nidos de piezómetros construidos (PG-13 y PG-14) sólo han podido ser muestreados en una ocasión (enero 2020). En alguna campaña se han analizado también muestras de los 4 tipos de lixiviados que controlan separadamente los gestores del vertedero.

Sin lugar a dudas, la información más importante la proporcionan Cl y SO4, que son los aniones más abundantes, siendo el Cl indicativo claro de la contaminación por lixiviados, pudiendo los sulfatos tener varios orígenes, incluido aquél. La figura 18 refleja la distribución de todas las muestras analizadas en un diagrama Cl-SO4 (mg/l). La figura 19, por su parte, recoge sólo las muestras de los puntos que muestran una concentración relativamente alta (más de lo que cabría esperar) en cloruros, independientemente del contenido en sulfatos. Para la elaboración de estas dos figuras se ha considerado también la analítica disponible por los gestores del vertedero (al menos, desde 2018).

De estas graficas resultan conclusiones de interés. La figura 18 muestra gran variedad de grupos, con aguas con altos valores en Cl y SO4 (PG-6, sobre todo; PG-4, PG-8); aguas con altas concentraciones en SO4, pero muy bajas en Cl (PG-10, sobre todo; PG-9); aguas con altas concentraciones en Cl, pero bajas en SO4 (PG-1 y lixiviados); y aguas con muy bajas concentraciones en ambos elementos (PG-7, PG-11A, PG-12A, PG-12B, PG-13A, PG-14A, PG-14B, que son aguas someras asociadas a los depósitos cuaternarios y en relación con los cursos de agua superficiales -UG-, y algunas más profundas – las B- pero alejadas por ahora de la pluma contaminante). Cerca de este último grupo, pero con indicios ya de una cierta afección, están PG-11B y PG-13B; PG-3 solo se ha podido muestrear en pocas ocasiones, pero con indicios claro de afección, y PG-2 está dentro de la propia masa de vertidos. Esta distribución que muestra la figura es en sí misma indicativa de varios focos de contaminación y, a la vez, de una cierta complejidad del sistema hidrogeológico habida cuenta de las cortas distancias entre puntos.

Si consideramos solo las aguas de los piezómetros que presentan contenidos “altos” en cloruros (> 25 mg/l; se descarta el PG-1 por tener un comportamiento, como antes se ha dicho, un tanto diferenciado, y los lixiviados), la distribución se recoge en la figura 19. Los puntos a considerar son: PG-6, PG-4, PG-8, PG-3, PG-11B, PG-13B y PG-5; este último, a pesar de ser un piezómetro somero, tiene unas características químicas que le relaciona con los profundos. El coeficiente de regresión es muy alto (R2=0,92), indicando una buena relación entre Cl y SO4 en esas aguas; cabe pensar que las mayores o menores concentraciones observadas estén en relación con procesos de menor o mayor dilución, por mezcla con aguas no, o escasamente, contaminadas.

28

Figura 18.- Relación Cloruros – Sulfatos (en mg/l) para todas las muestras. Los números hacen

referencia al punto (PG).

Figura 19.- Relación Cloruros – Sulfatos (en mg/l) para las muestras con contenidos “altos” en cloruros. Los números hacen referencia al punto (PG).

0

500

1000

1500

2000

2500

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

SO4

(mg/

l)

Cl (mg/l)

2 (dentro del vertedero)

2

6

48

8

11B3

1Lixiviados

5

5

9

10

13B7, 11A, 12B, 13A, 14A, 14B, UG

12A

y = 0,5651x + 153,29R² = 0,9265

0

500

1000

1500

2000

2500

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

SO4

(mg/

l)

Cl (mg/l)

6

48

8

311B

513B

29

Las figuras 20 y 21 muestran la distribución de las concentraciones (en mg/l) de los principales cationes y aniones, respectivamente, para cada punto de la red de observación; a tener en cuenta que el número de datos es muy variable entre puntos, siendo escaso para los piezómetros más recientes (PG-13A y B, PG-14A y B, sobre todo). La representación es en diagramas de caja (box plot), en los que se muestra la mediana de los datos, el primer y tercer cuartil, los valores mínimo y máximo, y los valores atípicos. Los datos considerados son sólo los de las campañas analizadas por SGIKER (UPV/EHU) en el periodo 2018-2020 (Anexo 1).

Figura 20.- Diagramas en caja (box plot) de los cationes en las aguas de la zona de estudio. En

el caso del potasio (K) se presenta también el diagrama sin considerar los lixiviados.

La primera observación general a realizar es la notable heterogeneidad hidroquímica espacial (ya antes observada en los gráficos Cl-SO4 pero más completa ahora), y temporal, incluso entre puntos cercanos. En las figuras se han señalado, como referencia, los ámbitos de las aguas superficiales y de los 4 tipos de lixiviados (analizados en una ocasión). Los piezómetros someros (a excepción del PG-5, ya antes comentado) y los profundos más alejados de la pluma contaminante (PG-12B, PG-14B) son los que presentan concentraciones más bajas en los elementos considerados, del orden de las de las aguas superficiales, indicando una buena relación con ellas (comportamiento influente de los cursos superficiales que afecta incluso a piezómetros profundos, como PG-8, cuando la muestra se ha cogido en la parte superior de la columna de agua).

El resto de puntos, sin embargo, presentan concentraciones siempre mayores que las del grupo anterior, y, en ocasiones, muy variables entre puntos, indicando así la existencia de complejos procesos físico-químicos de diferente naturaleza espacial. Como se ha dicho anteriormente (figuras 18 y 19), estos puntos muestran afección de focos contaminantes, y no sólo de los lixiviados del vertedero, aunque éstos puedan ser considerados como el foco principal (PG-1, PG-3, PG-4, PG-6, PG-8, PG-11B). En cualquier caso, no parece

Lix

Lix

Superf Superf

Superf

Na K

LixSuperf

Ca

Lix

Superf

Mg

30

adecuado tomar como referencia la analítica de los lixiviados ahora muestreados (año 2019), ya que la pluma contaminante que migra por el sustrato margoso es más que probable que sea de origen antiguo (varios años) y, por tanto, no reflejada químicamente en las analíticas de los lixiviados actuales.

Lo que sí es evidente, es que las concentraciones en nitratos en los piezómetros profundos (figura 21) están por debajo del límite de detección (< 1-5 mg/l, según el caso), indicando ambientes reductores en la migración de los contaminantes (en los lixiviados la mayor parte del N está en forma de NH4), que también justificarían la variabilidad espacial observada en los sulfatos (una mayor disponibilidad de oxígeno permitiría la solubilización de los sulfatos). Los cloruros, sin embargo, son bastante más conservativos en las aguas, y su distribución espacial refleja bien el ámbito de la pluma contaminada por los lixiviados.

Figura 21.- Diagramas en caja (box plot) de los aniones en las aguas de la zona de estudio.

Respecto a los cationes (figura 20), el sodio puede relacionarse con el cloruro, siendo ambos los elementos más presentes en las aguas afectadas por la contaminación. Resulta llamativa la escasa presencia de calcio en buena parte de las aguas más profundas, por debajo de lo observado en las aguas superficiales (indicativo de procesos de cambio catiónico y/o de precipitación), en ocasiones acompañada por notable presencia de magnesio; en cualquier caso, no se observa una clara relación entre Ca, Mg y HCO3, mostrando una cierta complejidad en el sistema calco-carbónico (CO2). También el potasio presenta una importante variabilidad, no acompañada, de forma clara al menos, por algún otro elemento. Resulta necesaria más información, y más detallada (cosa difícil por la dificultad de muestreos muy localizados en buena parte de los piezómetros), para ir aclarando los procesos condicionantes de esta variabilidad hidroquímica espacio-temporal.

Lix

Lix

Superf

Superf

SO4 NO3

LixSuperf

Superf

Lix

Superf

HCO3

Lix

Cl

31

En la campaña de finales de junio/principios de julio 2019 (Anexo1) se analizó el amonio (NH4) en todos los puntos entonces disponibles de la red de observación, incluyendo los 4 tipos de lixiviados y un punto superficial (UG-2). La figura 22 muestra la relación Cl - NH4 (mg/l). Las líneas que aparecen tratan de representar posibles líneas de mezcla entre aguas extremas. La línea más, a priori, evidente es la que une PG-1/PG-6 con el punto que representa el valor medio de los piezómetros someros (PZ SOM AVG), que pasa por los puntos de mayor evidencia de contaminación (PG-4, PG-8, PG-11B, PG-3).

Figura 22.- Relación Cloruros - Amonio (en mg/l), expresada como diagrama de mezcla.

Figura 23.- Relación Cloruros - Boro (en mg/l), expresada como diagrama de mezcla.

La figura 23 muestra, también en diagrama de mezcla, la relación Cl - B (el Boro ha sido analizado en algunas de las campañas, Anexo 1). También aquí se observa que la línea de mezcla entre PG-1 (punto cercano a PG-6, con bastantes más datos y menos variabilidad hidroquímica) y el punto que representa el valor medio de los piezómetros someros (PZ SOM AVG) es la que mejor representa la naturaleza hidroquímica de las aguas profundas. Lo que resulta difícil es establecer líneas de mezcla significativas con los puntos de los lixiviados, ya que éstos corresponden a un único muestreo (mayo 2019) y son, además,

32

lixiviados actuales que no tienen por qué representar las características de los lixiviados que pudieron estar, en su momento, en el origen de la contaminación desde el vertedero. Lo que sí es más evidente es que el B puede también ser considerado como indicador de contaminación, estableciéndose una clara diferencia en su concentración entre aguas afectadas (> 3 mg/l B) y no afectadas por la contaminación de los lixiviados.

Este tipo de diagramas de mezcla son de gran interés, ya que pueden ayudar a clarificar los procesos condicionantes de la variabilidad hidroquímica espacial, en el contexto del esquema de flujos subterráneos del área de estudio. Si bien, para ello hay que contar con más datos, sobre todo en los puntos de la red más recientes; por eso se presentan aquí como referencia básica, y no como conclusión afinada.

Figura 24.- Máximo valor de CE (µS/cm) en los puntos de la red.

Considerando que la conductividad eléctrica (CE) es un buen parámetro indicador del contenido en sales de las aguas, la figura 24 recoge el máximo valor de CE observado en cada piezómetro de la red (se han tenido en cuenta todos los datos disponibles, incluidos los de las diagrafías). Es una forma de visualizar lo ya comentado, en el sentido de que los mayores valores se asocian a los piezómetros profundos (PG-4, 6 y 8 sobre todo).

33

Análisis isotópicos

En el marco del Convenio se consideró esencial la realización de análisis isotópicos con objeto de ir aclarando las incertidumbres asociadas al esquema de flujos imperante en la zona de estudio y, en consecuencia, a la migración de contaminantes y a la propia delimitación de los posibles focos. Para ello, el grupo de la UPV/EHU estableció una colaboración con el grupo de investigación MAiMA de la Universitat de Barcelona, especializado en la aplicación de técnicas isotópicas al medio ambiente.

Se han llevado a cabo un buen número de análisis abarcando los siguientes isótopos: hidrógeno y oxígeno de la molécula del agua (H2O), oxígeno y azufre de la molécula del sulfato (SO4), tritio (3H), nitrógeno del amonio (NH4), y oxígeno y nitrógeno del nitrato (NO3), pudiéndose a futuro ampliar la gama de isótopos. La tabla 2 recoge los datos hasta ahora disponibles.

Las aguas analizadas son de todos los piezómetros (PG) de la red de observación (excepto los más recientes: PG-13A y B y PG-14A y B) y, puntualmente, también de los lixiviados del vertedero (LIX) y de aguas de arroyos (UG). Se presenta ahora una síntesis de la información isotópica, quedando pendiente una mayor profundización con incorporación de más datos a futuro.

Figura 25.- Relación entre δ18O (eje de abscisas) y δ2H (eje de ordenadas) de la molécula H2O.

La figura 25 presenta la distribución de las muestras en la gráfica de los isótopos 18O y D (deuterio, 2H) de la molécula del agua. Estos isótopos suelen indicar la cota (m) de recarga de las aguas subterráneas, siempre y cuando se cuente con los datos isotópicos en aguas de lluvia en series un tanto largas (no es el caso), y siempre y cuando no haya procesos físico-químicos que alteren los valores isotópicos. En nuestro caso, hay varias cuestiones a resaltar. Los lixiviados presentan valores indicativos de procesos en la masa de vertido, más allá de los estrictamente atmosféricos.

Lixiviados

Piezómetros relacionadoscon la pluma contaminante, profundos casi todos

34

Tabla 2.- Datos isotópicos disponibles en la zona de estudio.

35

Las aguas de los piezómetros profundos que ya antes hemos relacionado con la pluma contaminante (PG-1, 3, 4, 6, 8, 11B), y la del somero (PG-5) también comentada, aparecen en la parte alta de la gráfica, desplazadas respecto a la línea hay marcada. Esa línea (δ2H = 7,2 δ18O + 6.4) podemos considerarla (a falta de datos en la lluvia) como referente de la Línea Meteórica Local, ya que a ella se ajustan muy bien las aguas de los piezómetros (y arroyos) someros, y algunos de los profundos (PG-9, 10, 12B; ya antes se habían separado del resto), es decir, aquellas aguas que venimos identificando con flujos más superficiales, asociados a los depósitos cuaternarios y que, en consecuencia, reflejan mejor la composición isotópica de las aguas de lluvia actuales. Así, el desplazamiento observado en el grupo anterior (aguas profundas) podría estar indicando procesos físico-químicos que afectan a las aguas contaminadas, o bien, procedencia de lluvias algo diferentes, isotópicamente, a las actuales.

En cualquier caso, y a la espera de profundizar en los datos, lo que es claro es que el patrón observado en esta gráfica (de separación de aguas), acorde con lo que veníamos diciendo en capítulos anteriores, se repite en el resto de gráficas de datos isotópicos, lo que es, en sí mismo, una constatación del esquema hidrogeológico conceptual con el que estamos trabajando.

Figura 26.- Relación entre Cl (mg/l) en abscisas y Tritio (3H, en UT) en ordenadas.

Otra relación interesante es la de Cl-Tritio, expresada en mg/l y UT (Unidades de Tritio), respectivamente (Fig. 26). El Tritio suele utilizarse como indicador de la edad del agua (la de las lluvias que la generaron), siempre y cuando no haya procesos modificadores en el medio. Esto es, precisamente, lo que ocurre aquí, y que se puede generalizar a otros casos con presencia de vertederos. Como se observa, los contenidos en Tritio son muy altos en los lixiviados (y muy diferentes; a tener en cuenta que la escala es logarítmica), ajenos al medio natural, y a relacionar con los tipos de residuos vertidos a lo largo del tiempo. No es de extrañar que PG-2 (piezómetro instalado en la propia masa de vertido)

LIX E

LIX F

LIX G

LIX M

PG-1

PG-2

PG-3PG-4

PG-8

PG-6PG-11B

PG-10 PG-12B

PG-7PG-11A

PG-5

0,1

1,0

10,0

100,0

1000,0

10000,0

10 100 1000 10000

T (U

T)

Cl- (mg/l)

Lixiviado PZ SOM AVG PZ prof PZ Som

Lixiviados

Piezómetros relacionadoscon la pluma contaminante, profundos (excepto PG-5)

36

sea el que más se acerca a los lixiviados. Ni que decir tiene que los lixiviados presentan también valores altos de cloruros, como ya antes se había comentado (Fig. 18).

Con valores mucho menores en Tritio están el resto de aguas, pero con una clara diferencia en el contenido en cloruros, según que las aguas estén (piezómetros profundos, o no (someros), relacionadas con la pluma contaminante. Si tomamos, por lógica, como referencia del Tritio en las lluvias actuales (este matiz es importante debido al descenso continuado observado a nivel mundial en los contenidos de Tritio en las precipitaciones en las últimas décadas) los contenidos observados en las aguas más actuales del área de estudio (las de los piezómetros someros y las de los cursos superficiales) resultan valores de 2-3 UT.

Comparativamente, las aguas profundas afectadas por contaminación presentan valores significativamente más bajos (< 0,6 UT), lo que, teniendo en cuenta la vida media del Tritio (∼12,5 años), y como una estimación muy grosso modo, podría estar indicando una edad para esas aguas de unos 20-30 años (hay que insistir en la debilidad de este cálculo, ya que habría que considerar alteraciones posibles debidas a procesos físico-químicos ligados a la masa de vertidos y al largo tiempo transcurrido desde el inicio de las operaciones en el vertedero; de todas maneras, es precisamente este largo tiempo el que hace que no podamos considerar como referencia adecuada los contenidos en Tritio de los lixiviados actuales, cuyos altos valores estarían en relación con residuos más modernos, sobre todo de origen electrónico).

Figura 27.- Relación entre Amonio (NH4, mg/l) y su N isotópico (δ15N- NH4, ‰).

Respecto a los compuestos nitrogenados hay que señalar que los nitratos (NO3, Fig. 21) solo aparecen (< 10 mg/l) en aguas superficiales y en piezómetros someros (puntualmente en la parte más superficial de algún profundo, PG-8, por la naturaleza influente del arroyo próximo), y el amonio (NH4, Fig. 22) en cantidades > 1 mg/l solo en las aguas profundas, lo que refleja ambiente reductor en el sustrato margoso (así también lo indican los muy

LIX E

LIX F

LIX G

LIX M

PG-1

PG-2

PG-3

PG-4

PG-8 PG-6

PG-11B

PG-5

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0

δ15 N

-NH 4

+ (‰

)

NH4+ (mg/l)

Lixiviado PZ prof PZ Som

37

bajos valores de oxígeno disuelto medidos in situ durante los registros verticales, normalmente por debajo de 1 mg/l). En los lixiviados, los nitratos pueden alcanzar los 30 mg/l, pero es, sobre todo, el amonio el que se dispara, llegando hasta los 750 mg/l.

La figura 27 muestra la relación entre el amonio (mg/l) y su contenido isotópico en 15N (‰) (obviamente no aparecen las aguas someras), aumentando uno a medida que aumenta el otro. Hay una cierta alineación de los puntos con separación clara entre las aguas de los lixiviados y las aguas profundas, y dentro de éstas una cierta distribución, apareciendo PG-6, PG-2, PG-1, PG-8 y PG-4 como más relacionadas con aquéllos. Por tanto, esta relación es buena indicadora de la contaminación procedente del vertedero.

Siguiendo con los compuestos nitrogenados, la figura 28 recoge la relación isotópica entre el nitrógeno (N) y el oxígeno (O) de la molécula del nitrato (NO3). No aparecen las aguas profundas por tener concentraciones en nitrato por debajo del límite de detección. En la figura se realiza un primer intento de relacionar los datos isotópicos con posibles orígenes del nitrato (fertilizantes, suelo, aguas residuales). La dispersión de los puntos apunta a varios de esos orígenes, lo que no resulta extraño habida cuenta de las prácticas agrícolas en la zona y la existencia de alguna pequeña depuradora que vierte al arroyo Batan. La presencia de nitratos por oxidación del amonio procedente de los lixiviados podría también ser considerada puntualmente en espacio y tiempo.

Figura 28.- Relación entre Nitrógeno (δ15N, ‰) y Oxígeno (δ18O, ‰) del nitrato (NO3).

Por último, la figura 29 muestra la relación entre los isótopos de azufre (S) y oxígeno (O) de la molécula del sulfato (SO4), junto con algunos posibles orígenes del mismo. No resulta fácil concretar el origen, habida cuenta de que los sulfatos que se observan en las aguas han podido sufrir procesos de reducción y posterior oxidación. Por ejemplo, los lixiviados presentan concentraciones en sulfatos relativamente bajas (< 115 mg/l), mientras que las aguas más claramente afectadas por ellos, las profundas, alcanzan los 800 mg/l, llegando incluso a 2400 mg/l (PG-6).

PG-12B

UG-2

LIX E

LIX F

LIX G

LIX M

PG7

PG12A

PG-5

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30 35

δ18 O

(‰)

δ15N (‰)

PZ prof UG-2

Lixiviado PZ Som

Fert. Org. / Aigües residuals

NO3- del suelo

Fert. NH4

+

Fert.NO3

-

38

Figura 29.- Relación entre Azufre (δ34S, ‰) y Oxígeno (δ18O, ‰) del sulfato (SO4).

De todas formas, la mayor parte de las muestras, a excepción de PG-1, se alinean mostrando una muy buena relación positiva entre los isótopos, con los piezómetros profundos ubicados en la parte alta del gráfico (con el somero PG-5), y los someros (con los profundos PG-10 y PG-12B), en la parte baja. En este caso, no se cuenta todavía con los datos referentes a los lixiviados, que, sin duda, ayudarían en la interpretación.

Figura 30.- Relación entre Azufre (δ34S, ‰) y SO4 (mg/l).

La figura 30, por su parte, muestra la relación del isótopo S de la molécula de SO4 con el contenido (mg/l) en este elemento. Se observa una línea de mezcla posible (los números asociados a la línea indican porcentajes de mezcla) entre dos miembros extremos: PG-6, como referente claro de las aguas más contaminadas actualmente y el punto que representa el valor medio de las aguas someras (PZ SOM AVG), en torno al cual se sitúan las aguas más superficiales y sin relación con el foco de contaminación principal. En torno

PG-1

PG-2

PG-3

PG-4PG-8

PG-6

PG-11B

PG-10

PG-12B

PG-7

PG-9

PG-11A

PG-12A

PG-5

-5

0

5

10

15

20

25

-10 0 10 20 30 40 50 60

δ18 O

-SO

42-(‰

)

δ34S-SO42-(‰)

PZ prof PZ Som UG-2

Sulfatodel suelo

Oxidación sulfuros

Aguasresiduales

Fertilizantes

Evaporitas

Mar

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a esa línea se sitúan las aguas profundas (PG-4, PG-8, PG-3, PG-11B) y las, a priori, someras del PG-5, repitiendo una vez más esta agrupación de aguas más afectadas por la contaminación de los lixiviados; a considerar lo ya comentado sobre la mezcla de aguas por influencia del arroyo Zapardiel en PG-8 –también en PG-1- en algunos de los muestreos. De esta agrupación se evidencia que el PG-11B (instalado en diciembre 2018) estaría ya indicando afección por esa pluma contaminante.

6.- Modelo hidrogeológico conceptual

Como conclusión de lo recogido en este informe se presenta un modelo hidrogeológico conceptual del área de estudio. Ya en estudios anteriores (UPV/EHU, 2005, 2007) habíamos hecho referencia a un esquema de funcionamiento hidráulico que relacionaba, a partir de observaciones, el sustrato margoso (acuitardo) con los depósitos cuaternarios superficiales (acuífero). Se trata de un conjunto multicapa (Fig. 31), caracterizado por la presencia de flujos de agua subterránea en dos medios de diferentes características: un depósito superficial de alteración, que puede llegar a 7-8 m de espesor; y una formación de margas, infrayacente, con niveles fracturados a distintas profundidades.

Figura 31.- Esquema de detalle de la relación sustrato margoso – depósitos cuaternarios en el

área de estudio (UPV/EHU, 2005, 2007).

Las aguas contaminadas procedentes del vertedero, con altos valores de conductividad (CE) y características propias de los lixiviados, migran lentamente a través de niveles más fracturados del sustrato margoso, que en general es de muy baja permeabilidad. Ensayos de bombeo realizados en piezómetros profundos de la zona proporcionan valores muy bajos de transmisividad, < 1 m2/d, para los 30-40 m superiores de la formación margosa (no hay piezómetros más profundos), lo que le confiere ese carácter de acuitardo.

La naturaleza multicapa (acuífero-acuitardo) conlleva la existencia de variaciones de carga hidráulica en la vertical, que hacen que las aguas contaminadas asciendan en la columna del pozo en determinadas situaciones (mayor carga hidráulica en las margas, con un efecto de empuje), mientras que en otras (rápida recarga superficial) son las aguas

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menos mineralizadas de la parte alta (a veces en relación con los cursos superficiales) las que descienden en la columna. La variación de CE a lo largo de la columna de agua es consecuencia del grado de dilución originado por la mezcla de los dos tipos de agua, en cada situación y profundidad. Es lo que se ve claramente en las diagrafías comentadas en el apartado 4.

En la figura 32 se presenta un esquema general de la zona, en un corte S-N, desde el vertedero hasta las graveras de Lasarte (Martínez, 2020). Las flechas rojas indican el flujo de las aguas profundas, con el efecto de la contaminación procedente del vertedero. En azul los flujos someros, en los depósitos cuaternarios y en relación con la red de drenaje superficial. Es en este contexto territorial amplio en el que hay que entender lo expuesto en la figura 31, y la necesidad, ya comentada (Fig. 2), de implementar a futuro nidos de piezómetros, como los últimos realizados en diciembre de 2018 y de 2019.

Figura 32.- Esquema hidrogeológico conceptual del área de estudio en un corte N-S (Martínez,

2020, modificado). El cuadro muestra en contexto lo recogido en la figura 31.

Figura 33.- Corte S-N con las manchas de contaminación observadas en los piezómetros.

N

PG-1

Centro de residuos

gravera ciudad

PG-10PG-13

500

600

700

PG-6PG-3

PG-11B

??

?

??

?

PG-4

S

41

Por último, la figura 33 muestra un corte transversal al área de estudio, donde se señalan las cotas aproximadas de aparición de aguas contaminadas en los piezómetros profundos. La línea azul superior estaría indicando la cota alta de la pluma contaminante. No se ha marcado la cota baja ya que la profundidad de los piezómetros existentes no permite esa definición; haría falta piezómetros (nidos) a distintas, y mayores, profundidades.

7.- Recomendaciones

Se recogen ahora algunas consideraciones a tener en cuenta en las fases siguientes de investigación en esta zona de estudio:

- En la siguiente fase habría que hacer modelización hidrogeológica, usando alguno de los modelos al uso, por ejemplo, MODFLOW, o similar. Partiendo de los datos disponibles la modelización debería simular el flujo y el transporte de masa hasta la ciudad de Vitoria-Gasteiz. De hecho, un aspecto importante a aclarar es el efecto que las barreras en el subsuelo urbano (infraestructuras lineales, por caso) pudieran tener en el sentido y características del flujo (desviación del flujo, efecto presa aguas arriba con afección de la contaminación profunda a las aguas de los depósitos superficiales en el entorno del futuro Parque de Larragorri, …).

Figura 34.- Puntos controlados en continuo, puntos a controlar y ubicación aproximada de

nuevos nidos de piezómetros.

Nuevos dispositivos CTDNuevos nidos piezómetros

(a detallar ubicación)

Dispositivos CTD actuales

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- En cualquier caso, es necesario continuar con la toma de datos (piezometría, hidroquímica, isótopos), ya que sólo con series largas se pueden ir despejando dudas, además de que son la única forma de verificar los resultados de la modelización y, en su caso, de calibrar los modelos. Se incluye aquí la realización de ensayos de bombeo en los nuevos piezómetros construidos.

- En este sentido, haría falta instalar más CTD-Divers en puntos de la red, ya que el registro en continuo de variables (nivel, conductividad eléctrica, temperatura) en puntos clave es vital para profundizar en el conocimiento de la dinámica del medio. Así, a los piezómetros en este momento objeto de control (PG-6, PG-8 y PG-11B; el PG-4 -antes P-31- fue objeto de control continuo durante el periodo 2005-2013) habría que añadir, al menos: PG-1 (referencia al sur del vertedero), PG-5 (por las “anomalías” comentadas, tratándose de un piezómetro somero), PG-13B (uno de los más recientes, que parece indicar un cierto inicio de contaminación, y muy próximo al entorno urbano). La figura 34 muestra la situación de esos puntos y de los ya objeto de control. De todas formas, la instalación de nuevos dispositivos se sale del marco financiero de la colaboración existente con el CEA; habría que buscar otras fuentes de financiación.

- Esa misma figura incluye también la ubicación, no detallada (haría falta contar con información del registro de la propiedad), de posibles nuevos nidos de piezómetros, como los instalados a finales de 2018 (PG-11 y PG-12) y de 2019 (PG-13 y PG-14). La idea es ir completando la red de observación, para que, aun siendo de gran interés la actual, permita ir definiendo mejor los límites espaciales de la pluma contaminante, y su avance temporal. En este sentido, y siempre según las posibilidades presupuestarias en cada momento, sería de interés que algunos de los nuevos piezómetros profundos alcanzasen mayor profundidad (> 40-50 m) de forma que aportasen información sobre el límite inferior de la pluma.

- Por último, más que una recomendación es una constatación, señalar que este grupo de investigación en Procesos Hidro-Ambientales (UPV/EHU) está a entera disponibilidad del CEA para todas las actividades que éste considere oportunas para la socialización y difusión del conocimiento que se va adquiriendo.

8.- Trabajos previos en la zona (con presencia de UPV/EHU)

Alonso de Linaje, V. (2014).- “Estudio Hidrogeologico Zapardiel_Batan”. Trabajo Fin de Curso. FCIHS, Barcelona.

Bengoa, G. (2019).- “Estudio Hidrogeológico al Sudoeste de Vitoria-Gasteiz - Graveras de Lasarte”. Informe de la asistencia técnica demanda por el CEA.

Martínez, U. (2020). En curso de finalización. Tesis Fin de Master (UPV/EHU).

Ollakarizketa, J. (2020). En curso de finalización. Tesis Fin de Master (UPV/EHU).

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UPV/EHU Grupo de Hidrogeología (2005).- “Seguimiento de la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas del entorno del vertedero de Gardelegi (Vitoria-Gasteiz)”. Informe inédito del estudio demandado por el Ayto de Vitoria-Gasteiz.

UPV/EHU Grupo de Hidrogeología (2007).- “Seguimiento de la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas del entorno del vertedero de Gardelegi (Vitoria-Gasteiz)”. Informe inédito del estudio demandado por el Ayto de Vitoria-Gasteiz.