Evaluación de riesgos ambientales por contaminación de suelos por hidrocarburos. Aplicación a una nueva estación de servicio en Aldaia (Valencia)

Abstract

[EN] Soil pollution caused by a leak or spill of hydrocarbons can affect ecosystems, people, fauna and flora. The large number of possible affected agents and the difficulty of detecting possible contamination early, give an idea of the seriousness of the problem. It it is a common problem: in EE. UU from 1988 to 2018, more than 500,000 underground gas storage tanks with soil contamination problems have been detected.

This study is motivated by the frequency of these problems, their severity and the little development of studies of soil contamination in Spain.

In the present paper, the practical study of a possible contamination by hydrocarbons of the soils is carried out. It takes place in a future service station that will be located in Aldaia (Valencia).

First, all the applicable legislation related to soil contamination is collected. Next, numerous aspects relating to the behavior of hydrocarbons are described. Flow and transport processes of the pollutants that take place in the soil are characterized. In addition, several mathematical models that have been used to characterize pollution phenomena of soil and groundwater are compiled.

The VLEACH model has been selected for the study of the pollution generated by an underground gas storage tank. This model solves the transport of pollutants in vertical direction in the unsaturated zone. VLEACH solves transport by the finite difference method. The choice of VLEACH is motivated because this study focuses on the unsaturated zone, which is often forgotten in other studies of soil contamination.

Several simulation scenarios have been executed, taking into account the study area. The results reflect the risks that affect the agents and the posible time of action to avoid damage to them. Finally, several conclusions about soil contamination and the applied mathematical model are discussed.

[CA] La contaminació de sòls causada per una fuita o vessament d'hidrocarburs pot afectar ecosistemes, persones, fauna i flora. La gran quantitat de possibles agents afectats al costat de la dificultat de detectar una possible contaminació de forma primerenca, fan una idea de la gravetat del problema. A més, és un problema comú, ja que en EE. UU. entre 1988 i 2018, s'han detectat més de 500.000 tancs de combustible enterrats amb problemes de contaminació de sòls.

La realització d'aquest Treball de Fi de Màster ve motivada per la gran freqüència amb què tenen lloc aquests problemes, la seua gravetat i el poc desenvolupament d'estudis de contaminació de sòls a Espanya.

En el present Treball de Fi de Màster es du a terme l'estudi pràctic d'una possible contaminació per hidrocarburs dels sòls, en una futura estació de servei que s'ubicarà al municipi d'Aldaia (València).

Per arribar a l'estudi pràctic, primer es recopila tota la legislació aplicable relacionada amb la contaminació de sòls. A continuació, es descriuen nombrosos aspectes relatius al comportament dels hidrocarburs. Es caracteritzen aspectes sobre els processos de flux i transport dels contaminants que tenen lloc a terra, tant en zona saturada com no saturada. A més, es realitza una revisió de models matemàtics que s'han utilitzat en diversos països per caracteritzar fenòmens de contaminació de sòls i aigües subterrànies.

S'ha seleccionat el model VLEACH per a l'estudi de la contaminació generada per un tanc subterrani de gasolina. Aquest model resol el transport de contaminants en direcció vertical a la zona no saturada del sòl mitjançant diferències finites. La seua elecció ve motivada pel poc estudiada que està la zona no saturada, sent aquesta zona fonamental per entendre els processos de contaminació que després es propaguen als aqüífers.

Diversos escenaris de simulació han estat executats, tenint en compte la zona d'estudi. S'ha arribat a una sèrie de resultats que reflecteixen els riscos a què estan sotmesos els múltiples agents afectats, i el possible temps d'actuació per evitar afeccions. Finalment, s'extrauen una sèrie de conclusions sobre aquest tipus de fenòmens de contaminació i del model matemàtic aplicat.

[ES] La contaminación de suelos causada por una fuga o derrame de hidrocarburos puede afectar a ecosistemas, personas, fauna y flora. La gran cantidad de posibles agentes afectados junto a la dificultad de detectar una posible contaminación de forma temprana, hacen una idea de la gravedad del problema. Además, es un problema común, ya que en EE. UU. entre 1988 y 2018, se han detectado más de 500.000 tanques de combustible enterrados con problemas de contaminación de suelos.

La realización de este Trabajo de Fin de Master viene motivada por la gran frecuencia con la que tienen lugar estos problemas, su gravedad y el poco desarrollo de estudios de contaminación de suelos en España.

En el presente Trabajo de Fin de Master se lleva a cabo el estudio práctico de una posible contaminación por hidrocarburos de los suelos, en una futura estación de servicio que se ubicará en el municipio de Aldaia (Valencia).

Para llegar al estudio práctico, primero se recopila toda la legislación de aplicación relacionada con la contaminación de suelos. A continuación, se describen numerosos aspectos relativos al comportamiento de los hidrocarburos. Se caracterizan aspectos sobre los procesos de flujo y transporte de los contaminantes que tienen lugar en el suelo, tanto en zona saturada como no saturada. Además, se realiza una revisión de modelos matemáticos que se han utilizado en varios países para caracterizar fenómenos de contaminación de suelos y aguas subterráneas.

Se ha seleccionado el modelo VLEACH para el estudio de la contaminación generada por un tanque subterráneo de gasolina. Este modelo resuelve el transporte de contaminantes en dirección vertical en la zona no saturada del suelo mediante diferencias finitas. Su elección viene motivada por lo poco estudiada que está la zona no saturada, siendo esta zona fundamental para entender los procesos de contaminación que luego se propagan a los acuíferos.

Varios escenarios de simulación han sido ejecutados, teniendo en cuenta la zona de estudio. Se ha llegado a una serie de resultados que reflejan los riesgos a los que están sometidos los múltiples agentes afectados, y el posible tiempo de actuación para evitar afecciones. Finalmente, se extraen una serie de conclusiones acerca de este tipo de fenómenos de contaminación y del modelo matemático aplicado.