d13C asociado a las emisiones de CO2 provenientes de una fuente antropogenica: Sitio de Disposicion Final Municipal, Gualeguaychu, Entre Rios

ROMINA SANCI Y HECTOR PANARELLO

Cordoba

Otro; I Reunion Argentina de Geoquimica de la Superficie; 2009

CICTERRA-CIGES

Este trabajo presenta los resultados de la aplicacion de isotopos estables del C (13C/12C) en la detección de procesos generadores de emisiones de CO2 provenientes de una fuente antropogenica: Sitio de Disposición Final Municipal (SDFM) de residuos solidos urbanos, Gualeguaychu, Entre Ríos. En el SDFM, la desgasificación de CO2 se manifiesta a traves de emisiones superficiales difusas (flujos de CO2) por un lado, y aguas subterraneas enriquecidas en carbono inorganico disuelto (CID), por el otro. Las mediciones directas de flujos de CO2, es decir, aquellas emisiones transportadas desde el terreno hacia la atmosfera por un gradiente de concentracion, se realizaron aplicando el método dinámico de camaras cerradas calibrado en laboratorio previo a los estudios de campo. El flujo de CO2, calculado segun el aumento de concentraciones de este gas en el tiempo, fue estimado mezclando y tomando lecturas secuenciales discretas mediante un analizador de gas por infrarrojo. El rango de flujos de CO2 determinado para este sitio a partir de 107 estaciones relevadas, espaciadas regularmente 25 m, fue de 31 g m-2 día-1 a 331 g m-2 día-1. El análisis estadistico de los datos permitió determinar 3 subpoblaciones que se corresponden con valores de fondo tomados fuera del SDFM atribuibles a respiración de los suelos, y valores anomalos provenientes de la biodegradacion de residuos. Teniendo en cuenta la correlación espacial obtenida entre estaciones de muestreo mediante el uso de variogramas, se calcularon medias confiables para cada subpoblación: 0,017 T g m-2 día-1 (valores de fondo) y 0,040 T g m-2 día-1 y 0,098 T g m-2 día-1 (valores anómalos). En forma complementaria, y con el objeto de identificar la fase evolutiva del SDFM, se extrajo CO2, CH4, O2 y N2 en 28 estaciones mediante una sonda emplazada a 20 cm de profundidad y acoplada a una bomba portatil. Del analisis, realizado por cromatografia gaseosa, se obtuvieron los siguientes resultados: CO2 <10%V, CH4 <1%V, y N2 y O2 en concentraciones próximas a las atmosféricas. A partir de este CO2 extraído mediante sonda y precipitado como BaCO3 se determinó la relación isotópica 13C/12C. El rango de valores de δ13C hallado fue de -35? a -18?. La representacion grafica de ambas variables permitio la agrupacion de los datos en dos conjuntos: valores cercanos al 1%V de CO2 y una δ13C entre -26? y -18?, vinculados a la respiracion normal de suelos, y otro con valores superiores al 1%V de CO2 y una δ13C entre -35? y -18?, propios de la biodegradación de materia organica de los residuos, en particular, de una fase de oxidacion aerobica y anaerobica de biodegradacion. El predio de estudio cuenta además con freatímetros ubicados desde aguas arriba hasta aguas abajo del SDFM. Se extrajeron muestras de siete de ellos con el fin de evaluar la quimica y composicion isotopica del agua y, principalmente, el contenido de C a medida que el agua subterranea atravesaba el SDFM. Se determinaron in situ la temperatura, pH y conductividad electrica y en laboratorio la concentracion de iones mayoritarios y la relacion isotopica 13C/12C del CID. A partir de la información quimica del agua, se calculó el CID y los índices de saturacion mediante el programa de especiacion PRHEEQC. Teniendo en cuenta los valores del CID y la δ13C de los pozos de aguas arriba, pudo observarse que siguiendo la direccion de flujo, se produjo un enriquecimiento en ambos parametros: de 3,65 mmol/L a 37,57 mmol/L de C y de -15? a 4,4? en la δ13C. La presencia de una [CO2] en aumento tambien se vio reflejada en la sobresaturacion de minerales donde participaban Ca y Mg (indices de saturaciones mayores a cero) a medida que el agua fluia siguiendo el gradiente. Las variaciones halladas en la 13C/12C permitieron diferenciar los dos procesos de generacion de CO2 que dieron origen a la disolucion de minerales carbonaticos: valores de la δ13C entre -15? a -12? en el CID son caracteristicos del CO2 incorporado por la respiracion del suelo mientras que los más enriquecidos que -12? se justifican por el aporte de CO2 proveniente de la biodegradacion de residuos.